哮喘是一种复杂的慢性炎症性呼吸系统疾病，全球患者人数超过3亿，其发病机制涉及遗传易感性与环境暴露的共同作用。近年来，微塑料（MPs）与纳米塑料（NPs）污染问题日益引起公众及科学界广泛关注。尤其是纳米塑料，因其粒径更小、生物穿透性更强，可通过吸入途径进入肺部，对呼吸系统构成严重威胁。聚氯乙烯（PVC）纳米塑料作为室内空气中最常见的微塑料组分，广泛存在于包装材料、医疗器械及建筑制品中，具有较高的生物活性，被认为可能与哮喘等呼吸系统疾病的发生和发展相关，但其具体作用机制仍有待深入解析。
近日，浙江省肿瘤医院程向东教授团队与浙江大学医学院诗音副教授合作，在Advanced Science期刊在线发表了题为PVCNanoplasticsExposure Exacerbates Asthma through R-Loop Accumulation and Subsequent STING Activation in Macrophages的研究论文，系统揭示了PVC纳米塑料通过调控巨噬细胞内R-loop稳态与天然免疫应答，从而加剧哮喘的新机制。
研究人员首先建立卵清蛋白（OVA）诱导的小鼠哮喘模型，并系统评估了聚氯乙烯纳米塑料（PVC NPs）暴露对疾病表型的影响。实验结果显示，PVC NPs 以剂量依赖方式显著加重气道炎症反应，包括炎症细胞浸润、上皮损伤、黏液分泌及胶原纤维沉积，并明显增强气道高反应性。进一步免疫学分析表明，PVC NPs 暴露导致支气管肺泡灌洗液（BALF）中炎性因子及炎症细胞分类计数（如巨噬细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞）显著上升，其中巨噬细胞的聚集尤为突出，提示其在介导PVC 纳米塑料引发的免疫炎症中起核心作用。
在分子机制方面，该研究揭示PVC NPs可被巨噬细胞内化并蓄积，特异性下调核糖核酸酶H1（RNASEH1）的表达，导致R-loop（RNA-DNA杂合结构）异常积累。R-loop是转录过程中形成的RNA-DNA杂交体和单链DNA的结构，可激活cGAS-STING天然免疫信号通路，进而驱动多种促炎因子（如TNF-α、CXCL10、CCL5）的表达，最终放大肺部炎症反应并促进哮喘病理进展。关键遗传学证据显示，在STING基因敲除小鼠中，PVC NPs所引发的气道高反应性、炎症细胞浸润、胶原沉积以及免疫平衡紊乱等表型均显著缓解，从遗传角度验证了cGAS-STING通路在该过程中的核心地位。
总的来说，该研究不仅系统阐释了PVC纳米塑料可通过影响巨噬细胞中R-loop的稳定性，激活cGAS-STING介导的先天免疫反应，从而加剧过敏性哮喘的病理进程，也为理解纳米塑料在呼吸系统中的免疫毒性机制提供了新视角。研究成果提示，靶向RNASEH1或抑制STING信号通路可能成为缓解环境纳米颗粒暴露所致气道炎症的潜在策略，为哮喘的精准干预和靶向治疗提供了新的理论依据与方向。
浙江省肿瘤医院程向东教授、叶足研究员以及浙江大学医学院诗音副教授为文章的通讯作者，温州医科大学研究生培养基地（浙江省肿瘤医院）的硕士研究生鲍奇美为该文章的第一作者。课题组成员黄懿行、邓明聪、张淳凯、祖丹、何晗昳、胡杨婵、钟雨珂、梁宸、刘海东、何燕华，实验研究中心的戴五敏博士，杭州市第一人民医院滕尧树主任，以及中科院杭州医学所的荆吉研究员为本研究做出了重要贡献。
https://doi.org/10.1002/advs.202502223
制版人：十一
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