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背景和目的由于异物性和极小的尺寸,纳米材料可能对健康产生潜在的危害,特别易引起呼吸系统疾患。许多动物实验已经证实短期呼吸道暴露的不同纳米材料可引起肺部损伤,譬如肺炎症和纤维化,而长期暴露某些纳米材料可导致肺部慢性纤维化和恶性肿瘤。肺泡巨噬细胞的吞噬作用是清除进入肺部纳米材料的主要机制,吞噬纳米材料的肺泡巨噬细胞产生的炎性细胞因子与上述肺部疾患发生密切相关。已有报道纳米材料在血浆等体液中吸附了多种蛋白质,形成蛋白质花冠,介导巨噬细胞对纳米材料的吞噬。然而在呼吸道中化学组成、形状和表面性质各不相同的纳米材料吸附结合哪些蛋白质,通过其中哪些蛋白质及其受体介导肺泡巨噬细胞的识别和吞噬,以及对炎性细胞因子的产生是否有影响,这些问题目前尚不清楚。本研究选用化学组成、形状和表面性质各不相同的四种纳米材料C60、MWCNT、TiO2和SiO2,将回答这些问题。方法1)支气管肺泡灌洗液（BALF）和原代肺泡巨噬细胞的制备;2)体外用各纳米材料刺激原代肺泡巨噬细胞;3)SDS-PAGE凝胶电泳和LC-MS质谱分析纳米材料结合的蛋白质;4)采用siRNA敲低原代肺泡巨噬细胞表面SP-A/D受体;5)Western bolt,RT-QPCR,ELISA等技术检测炎症因子产生;6)偏光显微镜观察巨噬细胞对纳米材料的摄取。结果1)在BALF存在的条件下,肺泡巨噬细胞对各纳米材料的摄取均增加;2)SDS-PAGE凝胶电泳和LC-MS质谱分析显示表面活性蛋白SP-A和SP-D是各纳米材料的共同结合蛋白质;3)添加SP-A、SP-D或BALF的情况下,MWCNT-7刺激肺泡巨噬细胞TNF-α表达增加,TiO2及SiO2诱导IL-1b产生,而C60使IL-6表达升高。说明SP-A和SP-D是介导对各纳米材料摄取和细胞因子产生的主要蛋白;4)敲低肺泡巨噬细胞表面SP-A/D相应受体CD14、LRP1或SIRPa,检测相应细胞因子的生成,显示MWCNT-7刺激的TNF-α表达是由SP-A-CD14介导;TiO2诱导的IL-1b表达是由SP-A/D-CD14介导;SiO2促进的IL-1b表达是通过SP-A/D-CD14发挥作用;C60导致的IL-6表达是与SP-A-CD14/LRP1有关。说明这些不同纳米材料刺激的特异性细胞因子产生不仅与蛋白质花冠中SP-A/D及相应受体CD14、LRP1有关,也与纳米材料本身相关。结论尽管SP-A/D是检测的纳米材料蛋白花冠中的共同蛋白,但通过不同的蛋白受体-受体轴介导肺泡巨噬细胞对纳米材料的摄取和特异细胞因子产生。肺泡巨噬细胞吞噬和细胞因子生成在各纳米材料引起的肺部疾患中的作用还需更进一步探讨。