超细颗粒可以改变对肺癌的防御

虽然吸烟对肺部有害似乎是常识，但香烟烟雾中存在的超细颗粒是否以及如何影响肺癌的发生和进展尚不清楚。贝勒医学院(Baylor College of Medicine)的研究人员试图找出烟雾中空气中的超细颗粒是如何改变人体对肺癌的防御能力的。

一项研究发表在最新一期的科学的进步贝勒大学医学肺肺系法拉·赫拉曼德(Farrah Kheradmand)博士实验室的博士后郑颜昌(Cheng-Yen Chang)博士和他们的团队发现，暴露在超细颗粒改变肺部免疫细胞的功能，破坏它们对抗肿瘤的自然防御机制。他们发现，超细颗粒改变了细胞的主要能量来源，在肺部产生了新的副产物。新的副产物的积累会降低宿主的免疫防御能力，使肿瘤逃避检测。

这些粒子不仅存在于香烟烟雾；环境火灾和其他自然火灾也不完全燃烧有机物质这会产生超细颗粒。Kheradmand和莱斯大学的同事此前发现，重度吸烟者肺部的免疫细胞 含有他们认为是纳米级元素炭黑的颗粒。

“当我们呼吸时，我们吸入许多不同大小的颗粒。它们滞留在呼吸道的某个地方，比如鼻子或气管，这取决于它们的大小。超细颗粒非常小，它们可以在呼吸系统中导航，并沉积在肺的远端，用于气体交换——呼吸过程，”Kheradmand说。“正是在这个时候，这些颗粒才会聚集起来，并开始改变肺免疫细胞的功能。”

通过使用两种不同的肺癌小鼠模型，Chang能够复制在重度吸烟者身上常见的相同类型的超细颗粒暴露。两种小鼠模型均表现为加速肺癌当老鼠暴露在纳米碳黑中时。

“我们看到的是，免疫细胞改变了它们用来获取能量的东西。他们从使用脂肪，也就是在普通细胞中看到的，到使用糖。新的副产物改变免疫细胞，使肿瘤逃避识别，”Chang说。“这种暴露使肿瘤更具侵略性，更有可能转移或扩散到全身。”

另一个令人惊讶的是，老鼠是否有患癌症的倾向并不重要;即使在没有肿瘤的情况下，暴露于超细颗粒仍然会导致免疫细胞从脂肪到糖的能量使用变化。

“这些粒子改变了细胞的动力，改变了它们的内部机制，”Kheradmand说。

这项研究只研究了超细颗粒的影响免疫细胞癌症的发展;还需要进一步研究其他因素，如颗粒浓度、暴露时间和类型。

“我们只关注空气中存在这些颗粒的意义——它们是否会导致和恶化疾病。我们知道在吸烟者的肺中发现了它们，所以我们的研究模拟了与重度吸烟者相似的暴露。”

Chang和Kheradmand已经展示了过去的研究有一种方法可以让这些颗粒更容易溶解，这样它们就可以从肺部清除。然而，这只是在实验室模型中，只是未来潜在治疗的第一步，而不是使吸烟安全的方法。

赫拉曼德说:“一般来说，就吸烟而言，没有办法让任何数量的接触都是安全的。”“最好从一开始就避免接触。”