來自芬蘭綜合方法開發(fā)與驗證中心（FHAIVE FHAIVE）和坦佩雷大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種與納米粒子暴露有關(guān)的新型反應(yīng)機制，這種機制在不同的物種中是共享的。博士研究員Giusy del Giudice博士通過對納米材料分子反應(yīng)的大量數(shù)據(jù)分析，揭示了一種祖先的表觀遺傳防御機制。這一發(fā)現(xiàn)闡明了不同物種的適應(yīng)過程，從人類到更基本的生物體，隨著時間的推移，對這種暴露的適應(yīng)過程。

由醫(yī)學(xué)和健康技術(shù)學(xué)院的Dario Greco教授協(xié)調(diào)的研究結(jié)果最近發(fā)表在著名的《自然納米技術(shù)》雜志上。

"我們首次證明了對納米顆粒有一種特殊的反應(yīng)，并且與它們的納米特性相互關(guān)聯(lián)。這項研究揭示了各種物種如何以類似的方式對顆粒物質(zhì)作出反應(yīng)。"FHAIVE主任、坦佩雷大學(xué)生物信息學(xué)教授Dario Greco說："它提出了一個解決單一化學(xué)特征問題的方案，目前限制了在化學(xué)安全評估中使用毒物基因組學(xué)。"

這項研究的影響超出了毒理學(xué)領(lǐng)域。COVID-19大流行強調(diào)了免疫激活對預(yù)測病毒感染的臨床結(jié)果的重要性。在污染較重的地區(qū)，COVID-19對人類的影響更為嚴(yán)重。

"我們的結(jié)果揭示了了解生物體內(nèi)的基本防御機制與它們的免疫功能之間的重要聯(lián)系"，Greco指出。

"當(dāng)涉及到藥物或病毒時，我們已經(jīng)明白，任何接觸或感染都會在我們的免疫系統(tǒng)上留下痕跡，這種痕跡將影響我們對未來制劑的反應(yīng)方式?，F(xiàn)在，我們有證據(jù)表明，即使是顆粒物也會激發(fā)我們的免疫力，"該科學(xué)出版物的第一作者Giusy del Giudice說。

空氣污染對呼吸功能的不利影響早已為人所知，但直到最近弗朗西斯-克里克研究所的科學(xué)家才證明它是導(dǎo)致非吸煙者肺癌的主要原因之一。在COVID-19和肺癌這兩種情況下，顆粒物對免疫系統(tǒng)的影響促成了這些影響。

del Giudice說："顆粒物和免疫激活之間的聯(lián)系是最重要的，可能會帶來關(guān)鍵的流行病學(xué)影響。"

從COVID-19大流行病中吸取的另一個重要教訓(xùn)涉及到地球健康的概念：地球上的所有生物都是相互聯(lián)系的，對一個物種的影響最終會傳播到其他物種。在這方面，這項研究的結(jié)果也開辟了新的途徑，以制定綜合模型，預(yù)測化學(xué)暴露對許多物種的影響。

del Giudice說："我們的研究結(jié)果通過描述整個生命樹上許多物種共同的基本防御機制而向這個方向發(fā)展。"

納米技術(shù)在許多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，從生物醫(yī)學(xué)到能源和氣候。工程納米材料是顆粒大小僅在1至100納米之間的化學(xué)物質(zhì)或材料，是人類頭發(fā)的三分之一。

目前，數(shù)以千計的消費產(chǎn)品含有納米材料，這就需要對其可能的健康和環(huán)境影響進行測試。由于傳統(tǒng)的毒理學(xué)依靠動物或體外試驗來監(jiān)測暴露后的表型變化，因此它無法跟上這種技術(shù)發(fā)展的步伐。

"我們不能在地球上每一個可能的物種上測試每種新的納米材料。我們需要創(chuàng)新的方法來盡快可靠地評估可能的危險產(chǎn)品。像本研究中產(chǎn)生的科學(xué)證據(jù)可以幫助開發(fā)新的模型，不需要大量的動物實驗。"