由Nrf2/Hmox1信号通路引起的PM2.5诱导的铁亡导致了微质中的炎症
Haiyun Wei1, Chao Chen2, Fanglin Di2
1School of Public Health, Shandong First Medical University and Shandong Academy of Medical Sciences, Jinan, Shandong, 250117, China; Medical Science and Technology Innovation Center, Shandong First Medical University and Shandong Academy of Medical Sciences, Jinan, Shandong, 250117, China.
Environmental pollution (Barking, Essex : 1987)
|May 10, 2024
概括
细颗粒物 (PM2.5) 暴露会损害大脑的工作记忆,并导致神经炎症. 这发生于铁过载和铁,由微质中的Nrf2/Hmox1通路驱动.
科学领域:
- 环境健康 环境健康
- 神经科学是一个神经科学.
- 毒理学 毒理学 毒理学
背景情况:
- 颗粒物 (PM) 空气污染是一个重大的全球健康问题.
- 微粒素可以进入中枢神经系统 (CNS),导致神经毒性,但潜在的机制尚不清楚.
- 细颗粒物 (PM2.5) 是空气污染的主要组成部分,已知对健康的影响.
研究的目的:
- 研究中枢神经系统中PM2.5暴露的神经毒性作用和生物机制.
- 评估PM2.5对认知功能的影响,特别是依赖海马的工作记忆.
- 阐明铁和特定分子通路在PM2.5诱导的神经炎症中的作用.
主要方法:
- 在C57BL/6J小鼠中,通过口腔喉吸收暴露于PM2.5.
- 用Y迷宫测试来评估认知功能.
- 分析了海马体中的神经炎症和微质激活.
- 微阵列测定确定了微质中的差异表达基因 (DEGs).
- 通过使用抑制剂和对抗剂 (Nrf2抑制剂,ZnPP) 调查了Nrf2/Hmox1信号通路和铁.
主要成果:
- 在小鼠中,暴露于PM2.5会损害海马体依赖工作记忆.
- 在海马体中观察到神经炎症和微质激活的增加.
- 微阵列分析揭示了铁灭途径中DEGs的丰富.
- 暴露于PM2.5通过Nrf2通路对血氧酶-1 (Hmox1) 进行上调,导致铁的积累和铁.
- 抑制Nrf2或Hmox1活性,防止PM2.5诱导的铁亡.
结论:
- 在中枢神经系统中,暴露于PM2.5会诱导神经毒性,包括认知缺陷和神经炎症.
- 铁死是由Nrf2/Hmox1信号通路的铁过载驱动的,是PM2.5诱导的微质炎症的关键机制.
- 向Nrf2/Hmox1通路可能提供针对PM2.5相关神经毒性的治疗策略.
