纳米材料因为具有未知的与生命系统的相互作用,而有可能产生健康危害。越来越多的证据表明,冠状物(corona,蛋白晕等)作为一种纳米物质表面在生理环境中所形成的以蛋白为主的生物大分子覆盖物,有介导纳米材料与生物组织细胞相互作用的功能[1]。研究和理解冠状物在纳米材料与生物系统相互作用过程中的作用方式和机理,有助于理解纳米物质等小尺度的材料(雾霾等)所可能引发的病理反应。本研究以二氧化硅纳米微粒诱发的矽肺病模型为研究对象,用蛋白质组学、生化分析、并研究发展了一系列新的技术手段详细分析了纳米微粒冠状物的蛋白质组成,结构方式和生物功能。研究发现,二氧化硅纳米微粒在肺组织中可特异性的将TGF-β1,一种在组织纤维化病变中发挥重要促进作用的细胞因子,富集到微粒表面的蛋白冠状物中。进一步研究分析,冠状物中的TGF-β1能有效暴露其活性功能结构并被其它的生物大分子识别。活性研究发现,在纳米微粒的作用下,TGF-β1的正常灭活过程被阻断,从而大幅度延长了其作用于肺上皮细胞的时间,促进了上皮的细胞的间质化,从而推动了整个肺组织纤维化,也就是矽肺病的发生与发展。本研究第一次在具体的,有临床实例的疾病模型中,分析了纳米物质蛋白管状物的生物学功能,并明确了其中的具体组分和结构与对应的病理学反应的联系和作用过程,对未来以冠状物为研究对象的纳米材料的生物学活性研究提供了研究思路和研究方法。