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來自芬蘭綜合方法開發(fā)與驗(yàn)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(jī)制，這種機(jī)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(duì)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(jī)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(shí)間的推移，對(duì)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(duì)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(xiàng)研究揭示了各種物種如何以類似的方式對(duì)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(gè)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(píng)估中使用毒物基因組學(xué)。"

這項(xiàng)研究的影響超出了毒理學(xué)領(lǐng)域。COVID-19大流行強(qiáng)調(diào)了免疫激活對(duì)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(duì)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(jī)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(shí)，我們已經(jīng)明白，任何接觸或感染都會(huì)在我們的免疫系統(tǒng)上留下痕跡，這種痕跡將影響我們對(duì)未來制劑的反應(yīng)方式。現(xiàn)在，我們有證據(jù)表明，即使是顆粒物也會(huì)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(duì)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(duì)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(huì)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(gè)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(duì)一個(gè)物種的影響最終會(huì)傳播到其他物種。在這方面，這項(xiàng)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(duì)許多物種的影響。

del Giudice說："我們的研究結(jié)果通過描述整個(gè)生命樹上許多物種共同的基本防御機(jī)制而向這個(gè)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(jì)的消費(fèi)產(chǎn)品含有納米材料，這就需要對(duì)其可能的健康和環(huán)境影響進(jìn)行測試。由于傳統(tǒng)的毒理學(xué)依靠動(dòng)物或體外試驗(yàn)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(gè)可能的物種上測試每種新的納米材料。我們需要?jiǎng)?chuàng)新的方法來盡快可靠地評(píng)估可能的危險(xiǎn)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(dòng)物實(shí)驗(yàn)。"