目的 :体外建立无创的、具有个体化的细胞模型,深入探讨矽尘早期毒性作用与炎症小体、细胞焦亡之间的关系。方法 :获取健康成人的原代呼吸道上皮细胞,加入0、25、50、100μg/ml的微米级二氧化硅悬液,染毒48h后,Nucgreen检测细胞死亡水平,免疫荧光观察炎性小体通路相关蛋白的表达,流式细胞术分析ROS的表达,ELISA检测细胞上清液LDH、IL-1β和IL-18的表达,并通过m RNA测序,探索微米级二氧化硅对人呼吸道上皮细胞模型的毒性作用机制。结果:原代人呼吸道上皮细胞呈成纤维样,贴壁生长;随矽尘浓度的升高,Nucgreen及炎性小体通路相关蛋白Caspase-1、Nlrp3的荧光强度增强,呈剂量-效应关系。随染毒剂量增高,细胞ROS荧光强度明显增加,细胞上清液LDH、IL-1β和IL-18表达水平明显升高。m RNA测序共筛选出8607个差异基因;GO分析表明,炎症反应、细胞分裂等生物学过程在染毒前后有显著性差异;KEGG通路分析表明,NF-κB等信号通路起关键作用;通过PCR验证,NF-κB、CARD14、Gasdermin B、Cathepsin S、NLRP3基因表达水平明显升高。说明二氧化硅通过氧化应激或NF-κB信号通路,或溶酶体损伤释放组蛋白酶,激活NLRP3-Caspase1炎性小体,进而促进Gasdermin激活而引起细胞破裂,释放LDH,引起细胞焦亡,从而引起人呼吸道上皮细胞毒性反应。结论 :矽尘可能通过炎性小体通路引起细胞焦亡,对呼吸道上皮细胞产生毒性作用;原代人呼吸道上皮细胞模型可作为矽肺毒性机制研究的稳定细胞模型,为矽肺机制研究及个体化药物筛选奠定了理论基础。