空气污染是危害人群健康的重要公共卫生问题，其中细颗粒物（Fine particulate matter，PM2.5）是我国重要的空气污染物之一。流行病学研究发现，PM2.5暴露与呼吸系统疾病的发生发展关系密切。气道阻塞是呼吸系统疾病的主要表现之一，目前PM2.5致气道阻塞的作用机制尚不完全清楚。近年来，外泌体介导的细胞间通讯在环境暴露致肺部疾病中的作用受到广泛关注。外泌体中富集且稳定存在一种具有闭合环状结构的非编码RNAs—环状RNAs（Circular RNAs，circRNAs），近期的研究也提示circRNAs在PM2.5诱导的肺损伤中发挥关键作用。因此，探究外泌体circRNAs在PM2.5致气道阻塞中的作用可为PM2.5所致健康危害的预防提供理论基础。
近日，南京医科大学公共卫生学院张正东教授团队发现外泌体circCLIP1通过靶向结合SEPT10参与PM2.5诱导的气道阻塞。该文以“Exosomal circCLIP1 regulates PM2.5-induced airway obstruction via targeting SEPT10 in vitro”为题发表于Ecotoxicology and Environmental Safety杂志（2023 Apr.1;254:114750）。南京医科大学公共卫生学院张正东教授、储海燕副教授和刘晗婷副教授为该研究论文的共同通讯作者，南京医科大学公共卫生学院博士研究生朱欢欢、汤茜颖为共同第一作者。该研究工作受到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金和中国博士后科学基金的资助。
研究者首先构建PM2.5急性暴露的支气管上皮细胞模型，通过高通量测序识别PM2.5暴露下异常表达且在外泌体中富集的circRNAs，结合RT-qPCR、Western blot以及ELISA实验发现外泌体circCLIP1的表达水平与PM2.5暴露水平密切相关，且可调控支气管上皮细胞的黏液分泌和致敏支气管平滑肌细胞的异常收缩。随后，团队探讨了外泌体circCLIP1参与PM2.5致气道阻塞的上下游调控机制。通过MeRIP、RNA pulldown、质谱分析等一系列分子生物学技术，发现PM2.5可通过RNA甲基转移酶METTL3介导的m6A修饰从而调控泌体细胞中外泌体circCLIP1表达；在穿梭进入受体细胞后，circCLIP1可靶向结合SEPT10进而调控PM2.5诱导的HBE细胞黏液分泌和致敏HBSMCs异常收缩。综上所述，此项研究发现PM2.5通过METTL3介导的m6A修饰上调外泌体circCLIP1水平，进而调控受体细胞中SEPT10表达诱导支气管上皮细胞黏液分泌和致敏支气管平滑肌细胞异常收缩。这些发现可为全面阐释PM2.5致呼吸系统损伤的表观遗传修饰提供新证据。
PM2.5通过外泌体circCLIP1诱导支气管上皮细胞黏液分泌和致敏支气管平滑肌细胞收缩机制图参考文献：Exosomal circCLIP1 regulates PM2.5-induced airway obstruction via targeting SEPT10 in vitro,Ecotoxicol Environ Saf. 2023 Apr 1;254:114750. doi: 10.1016/j.ecoenv.2023.114750.
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