生活在大气细颗粒物（PM2.5）含量较高地区的人们，患缺血性心脏病、中风、肺纤维化和肺癌等疾病的风险明显较高，2017年中国因空气污染导致的死亡人数接近100万。因此，澄清空气污染引起肺纤维化的机制对于防治肺纤维化及肺癌具有重要的意义。
2021年5月15日，郑州大学附属郑州中心医院曹巍及夏天共同通讯在JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCES 在线发表题为“NLRP3 inflammasome activation determines the fibrogenic potential of PM2.5 air pollution particles in the lung”的研究论文，该研究发现PM2.5颗粒能够诱导肺纤维化。公共供暖开始后收集的PM2.5颗粒物的促纤维化作用比供暖季节前收集的更为强烈。该机制涉及NLRP3炎性小体装配，caspase1激活，IL-1β和TGF-β1的产生，这些触发一系列导致肺纤维化的过程，最终发生纤维化反应。此外，该研究还发现PM2.5样品诱导体外IL-1β产生的等级与体内促纤维化作用的等级一致，这可以作为一个有用的筛选工具来确定周围环境中PMs的促纤维化潜能。
文章比较了中国郑州公共取暖季节开始前后，环境PM2.5颗粒潜在的促纤维化作用；探讨了这些PM2.5颗粒对人体细胞（特别是肺部第一道防线）的支气管上皮和巨噬细胞的细胞毒性作用。
该研究收集了8个现实生活中的PM2.5样本，比较分析它们对NLRP3炎症小体激活和肺纤维化的影响。体外试验表明，PM2.5颗粒可以引起PMA诱导分化的THP-1人类巨噬细胞产生大量的TNF-α和IL-1β、以及BEAS-2B人支气管上皮细胞中TGF-β1的产生。在100µg / mL的剂量下，PM2.5通过引起溶酶体损伤和组织蛋白酶B释放，诱导NLRP3炎性小体活化，从而导致IL-1β的产生。
大气细颗粒物（PM2.5）促进肺纤维化的作用模式图
该研究通过使用NLRP3-和ASC缺陷细胞、以及组织蛋白酶B抑制剂ca-074ME证实了这一发现。通过口咽抽吸以2 mg / kg的PM2.5暴露21天后，可以引起支气管肺泡灌洗液中大量TGF-β1的产生以及肺中胶原的沉积，表明PM2.5可以诱发肺纤维化。体外IL-1β产生的等级与体内总细胞数，TGF-β1产生和胶原沉积密切相关。总之，这项研究发现PM2.5能够诱导NLRP3炎症小体活化，从而触发肺组织中的一系列细胞反应、并诱导其纤维化。
参考消息：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1001074221001613
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