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空气污染对人类呼吸系统的细胞毒性效应尚不清楚，建立一个稳健的、生理相关的人类气道类器官模型对于理解空气污染物的毒性分子机制十分重要。该研究选用1-硝基芘（1-NP）作为空气污染物的概念验证模型，通过使用多种成像工具，包括活细胞和萤光成像以及先进的质谱成像（MALDI-MSI）技术，以评估1-NP对人类气道上皮的细胞毒性。非靶向脂质组学定量分析了1-NP处理后脂质途径的改变。结果发现，1-NP暴露与活性氧物种（ROS）过量生成和脂质途径（包括鞘磷脂-神经醯胺转化和心磷脂）的失调有关。相较于细胞系，人类气道类器官对1-NP毒性表现出更高的耐受性，这可能反映了在天然气道上皮中的更生理相关的反应。该研究建立了新型的污染物评估系统，结合成体干细胞来源的呼吸道上皮类器官、多模态成像工具和质谱分析，以揭示环境污染物对人类呼吸道上皮的毒性分子机制，为理解和预防空气污染相关疾病提供了新视角。

这项研究发表在Environmental Science & Technology，题为“Human Airway Organoids and Multimodal Imaging-Based Toxicity Evaluation of 1-Nitropyrene”。

链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.3c07195