Printex 90炭黑超细颗粒破坏人原代呼吸道黏膜模型上皮屏障功能的研究

　　本研究通过气液界面（ALI）培养的人原代呼吸道黏膜模型，发现Printex 90炭黑超细颗粒（UFP）可诱导上皮屏障功能紊乱（TEER降低）及早期细胞损伤（LDH释放），但未引起明显细胞死亡或基因毒性，为长期研究大气污染物（如PM0.1）的呼吸道屏障破坏机制提供关键模型依据。

　　

Highlight

人原代呼吸道黏膜模型在气液界面（ALI）分化后呈现纤毛摆动、黏液分泌及完整细胞间连接等典型特征，为超细颗粒（UFP）毒性研究提供高度生理相关性模型。

Particles and particle characterization（颗粒与颗粒表征）

Printex 90炭黑颗粒（CB）参照NANoREG项目标准流程制备。简要而言，颗粒经称重后置于灭菌玻璃瓶，以1%无内毒素牛血清白蛋白（BSA）溶液分散，并经0.2 μm滤膜过滤后超声处理。动态光散射（DLS）显示流体力学直径约77 nm，透射电镜（TEM）确认初级粒径约20 nm。

Morphology of differentiated airway mucosa models（分化气道黏膜模型的形态学特征）

模型源自人鼻腔组织活检，上皮细胞与成纤维细胞共培养于胶原包被的聚酯膜上，经28-45天分化形成具纤毛-黏液表型的黏膜层。光镜确认纤毛运动及黏液产生，电镜显示紧密连接等超微结构完整。

Discussion（讨论）

本研究证实CB颗粒（粒径≈77 nm）可导致人原代呼吸道黏膜模型上皮屏障功能紊乱（TEER下降），且伴随早期LDH释放增加，但无细胞脱落或死亡。该现象存在供体差异性，提示模型适用于长期研究UFP暴露后的组织修复或纤维化机制。CB的低直接毒性与其高表面积-体积比及潜在氧化应激诱导能力相关，需进一步探究屏障破坏的分子通路。

Uncited references（未引用参考文献）

（参考文献列表未标注于正文，此处略）

Funding（资助声明）

本研究由巴伐利亚州环境与消费者保护部资助；透射电镜JEOL JEM-1400 FLash（DFG 426173797）及JEOL JEM 2100（DFG 218894895）由德国研究基金会支持。

CRediT authorship contribution statement（作者贡献声明）

Stephan Hackenberg：综述编辑、项目管理、资金获取与概念设计；Totta Ehret Kasemo：原稿撰写、数据可视化与形式分析；Meyer Till Jasper：综述编辑与项目监督；Maximilian Oppmann：数据形式分析与可视化；其他作者参与实验执行、资源提供或文稿修订。

Declaration of Competing Interest（利益冲突声明）

作者声明无潜在竞争利益。

Acknowledgements（致谢）

感谢维尔茨堡大学成像核心设施对电镜分析的技术支持，以及所有临床与合作单位的人员协助。

Conclusion（结论）

CB暴露可导致人呼吸道黏膜模型上皮屏障功能短暂性紊乱，且该模型适用于低毒性颗粒的长期生理效应研究。