呼吸暴露纳米颗粒后，生物效应由呼吸系统局部如何向全身其它组织进行信号传递，是呼吸暴露的纳米颗粒产生的全身性系统生物效应中一直未能阐明的关键问题。近日，国家纳米科学中心聂广军和赵宇亮研究组证实，生物体膜泡结构-exosome，是介导纳米材料引起机体的免疫活化和易感人群呼吸系统疾病发生的重要信号转运体。

该实验室长期以来一直关注纳米材料与生物体相互作用的生物学机制。通过建立卵清蛋白致敏的易感小鼠模型（即呼吸道过敏性疾病模型），在进行磁性氧化铁纳米材料多次呼吸暴露后，朱墨桃博士等首次发现了磁性氧化铁纳米材料可触发肺泡内产生大量膜泡（Exosome）（图1）。经此种膜泡（Exosome）介导，纳米材料可以引起机体全身T细胞活化。进一步，他们证明了 exosome在敏感机体（即原有呼吸道过敏性疾病的机体）内和正常机体内介导的免疫活化的作用方式和效能具有差异性。对于致敏机体，exosome具有更强的引起Th1型细胞极化（即迟发型超敏反应）的能力，这成为导致纳米材料对易感人群呼吸系统疾病发病和长期慢性炎症加剧的重要因素。这不仅阐明了纳米材料介导的机体免疫活化的可能分子机制，并且强调了监测和控制纳米尺度颗粒物的暴露对职业人群和易感人群健康的重要性。该研究工作被选为封面论文（图2）发表在Small上，并被德国Wiley出版社旗下的Materials Views作为亮点工作（题目：Trojan horse causes nanoparticle allergy 特洛伊木马引起纳米材料过敏）进行了报道（http://www.materialsviews.com/trojan-horse-causes-nanoparticle-allergy/）。该研究工作得到了中国科学院、科技部973项目和国家自然科学基金委的资助。

图1. 呼吸暴露的磁性氧化铁纳米材料促使小鼠肺泡内产生大量的exosome。肺泡内产生大量的exosome，并可和下游细胞继续作用，级联性诱发exosome生成（左图）；提取和纯化后的exosome形态，典型杯状结构（右图）

图2. Small封面论文：生物膜泡（exosome）成为介导纳米生物效应在细胞间信号转导的重要载体 (http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201290018/abstract)