近日,6776永利集团韩飞教授团队在环境领域著名期刊《Journal of Hazardous Materials》上发表题为“Chronic nanoplastics exposure drives lung cancer progression through ATF3/PCK2 axis-mediated rewiring of truncated gluconeogenesis”的研究论文。该研究首次系统揭示了慢性纳米塑料(NPs)暴露促进肺癌进展的分子机制,为环境污染物与肿瘤发生发展关系研究提供了全新代谢调控视角。

随着塑料污染问题日益严峻,纳米塑料(NPs)作为微塑料的更小粒径衍生物,已广泛分布于空气、水体及土壤等各种环境介质中。由于NPs粒径小于100纳米,极易通过呼吸途径进入人体并沉积于肺部,对呼吸系统健康构成潜在威胁。而肺癌作为全球发病率和死亡率最高的恶性肿瘤,其发病进展机制与环境因素关系密切。现有证据表明,暴露于香烟烟雾等致癌物是肺癌发生的重要环境风险因素,然而环境诱导肺癌的主导因素仍未明确。在新污染物不断涌现的背景下,环境风险谱系持续演变。其中,大规模塑料制品生产和使用所产生的新兴污染物,很可能是推动肺癌发病率持续升高的重要因素。因此,必须持续更新关于污染物对肺癌影响的认识,并着力识别那些可能显著影响肺癌风险的新主导因素。
本研究构建“慢性低剂量”NPs暴露模型,模拟人体在真实环境中的长期暴露场景;通过整合细胞功能实验、动物模型验证、组学分析、染色质免疫共沉淀验证及代谢流追踪等多重技术手段,形成从现象观察到机制验证的科研逻辑链;揭示了“环境污染物-内质网应激(ERs)-转录调控-代谢重编程”全新信号通路,确定ATF3/PCK2轴是NPs促肺癌的核心分子开关;明确了NPs是肺癌进展的重要环境风险因子,为肺癌预防和治疗提供新的科学方向。

本研究首次系统揭示了环境相关浓度下,NPs促进肺癌进展的分子与代谢轴心机制。具体而言,NPs通过ERs激活PERK-eIF2α-ATF4-ATF3-PCK2信号轴,重塑截断糖异生代谢,进而促进肺癌细胞的恶性表型。研究完整阐明了“环境污染物-细胞应激-转录调控-代谢重编程-肿瘤进展”的调控通路,扩展了NPs环境毒理学与肺癌生物学交叉领域的研究,也为环境相关肺癌的风险评估、预防干预及靶向ATF3/PCK2轴的药物研发提供了重要科学依据。
文章第一作者为重庆医科大学6776永利集团博士研究生李谦;通讯作者为重庆医科大学6776永利集团韩飞教授。本研究获得国家自然科学基金面上项目(82372745)和重庆医科大学未来医学青年创新团队发展支持计划(W0151)等项目资助。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.140764