研究人员发现防御纳米粒子的祖先表观遗传防御机制

来自芬兰综合方法开发与验证中心（FHAIVE FHAIVE）和坦佩雷大学的科学家们发现了一种与纳米粒子暴露有关的新型反应机制，这种机制在不同的物种中是共享的。博士研究员Giusy del Giudice博士通过对纳米材料分子反应的大量数据分析，揭示了一种祖先的表观遗传防御机制。这一发现阐明了不同物种的适应过程，从人类到更基本的生物体，随着时间的推移，对这种暴露的适应过程。

由医学和健康技术学院的Dario Greco教授协调的研究结果最近发表在著名的《自然纳米技术》杂志上。

"我们首次证明了对纳米颗粒有一种特殊的反应，并且与它们的纳米特性相互关联。这项研究揭示了各种物种如何以类似的方式对颗粒物质作出反应。"FHAIVE主任、坦佩雷大学生物信息学教授Dario Greco说："它提出了一个解决单一化学特征问题的方案，目前限制了在化学安全评估中使用毒物基因组学。"

这项研究的影响超出了毒理学领域。COVID-19大流行强调了免疫激活对预测病毒感染的临床结果的重要性。在污染较重的地区，COVID-19对人类的影响更为严重。

"我们的结果揭示了了解生物体内的基本防御机制与它们的免疫功能之间的重要联系"，Greco指出。

"当涉及到药物或病毒时，我们已经明白，任何接触或感染都会在我们的免疫系统上留下痕迹，这种痕迹将影响我们对未来制剂的反应方式。现在，我们有证据表明，即使是颗粒物也会激发我们的免疫力，"该科学出版物的第一作者Giusy del Giudice说。

空气污染对呼吸功能的不利影响早已为人所知，但直到最近弗朗西斯-克里克研究所的科学家才证明它是导致非吸烟者肺癌的主要原因之一。在COVID-19和肺癌这两种情况下，颗粒物对免疫系统的影响促成了这些影响。

del Giudice说："颗粒物和免疫激活之间的联系是最重要的，可能会带来关键的流行病学影响。"

从COVID-19大流行病中吸取的另一个重要教训涉及到地球健康的概念：地球上的所有生物都是相互联系的，对一个物种的影响最终会传播到其他物种。在这方面，这项研究的结果也开辟了新的途径，以制定综合模型，预测化学暴露对许多物种的影响。

del Giudice说："我们的研究结果通过描述整个生命树上许多物种共同的基本防御机制而向这个方向发展。"

纳米技术在许多领域发挥着重要作用，从生物医学到能源和气候。工程纳米材料是颗粒大小仅在1至100纳米之间的化学物质或材料，是人类头发的三分之一。

目前，数以千计的消费产品含有纳米材料，这就需要对其可能的健康和环境影响进行测试。由于传统的毒理学依靠动物或体外试验来监测暴露后的表型变化，因此它无法跟上这种技术发展的步伐。

"我们不能在地球上每一个可能的物种上测试每种新的纳米材料。我们需要创新的方法来尽快可靠地评估可能的危险产品。像本研究中产生的科学证据可以帮助开发新的模型，不需要大量的动物实验。"