PM2.5影响血液中细胞外膜泡miRNA的表达

流行病学调查显示，PM2.5与心血管疾病的发病率和死亡率相关。两日内平均PM2.5每增加10μg/m3，每日总死亡率可增加1.5%。PM2.5每上升1μg/m3；相对于平均值18μg/m3，心律失常的入院人数增加4.33%；PM2.5每上升3μg/m3，缺血性心脏病和心衰的入院人数分别增加5.73%及4.70%。

然而，PM2.5与细胞外囊泡有什么关系呢？来自哈佛大学公共卫生学院环境卫生系的研究者们研究发现空气中的PM2.5与血清中细胞外囊泡的miRNAs水平有密切关联，这些miRNAs与几个关键的心血管疾病相关的通路相关，包括氧化应激、炎症和动脉粥样硬化。

背景：颗粒物质（PM）的空气污染与心血管发病率和死亡率有关；然而，其潜在的生物学机制尚待发现。细胞之间通过细胞外囊泡（EVs）传递miRNA的基因调控方式可能在PM诱导心血管风险中起着重要的作用。本研究旨在确定环境中PM2.5水平与EVs包装的miRNA（evmiRNAs）的表达相关，并探讨这种evmiRNAs与心血管疾病（CVD）的相关性。

方法：来自哈佛大学公共卫生学院环境卫生系的研究者们使用经验证的混合动力时空的土地利用回归模型评估了短期（1天）、中期（1周和1个月）和长期（3个月，6个月，1年）参与者生活环境中PM2.5水平的移动平均值。该研究在标准老龄化研究组中收集了来自22个随机选取参与者的42个血清样本，使用NanoString NCounter（R）平台筛选了800个miRNAs。利用混合效应回归模型，调整后的潜在混杂因素来评估环境PM2.5水平和evmiRNAs之间的关联。所有p值调整为多重比较。利用生物信息学Ingenuity Pathway Analysis（IPA）进行分析以确定PM相关evmiRNAs调节了哪些生物学通路。

结果：我们发现长期暴露于PM2.5环境中与血清中多个evmiRNAs循环水平之间有显著的关联。在6个月的窗口，环境PM2.5与miR-126-3p（0.74 +/- 0.21; P = 0.02），miR-19b-3P（0.52 +/- 0.15; P = 0.02 ），miR-93-5p（0.78 +/- 0.22; p = 0.02），miR-223-3p（0.74 +/- 0.22; p = 0.02），和miR-142-3p（0.81 +/- 0.21，p = 0.03）水平的增加相关。同样地，在1年的窗口，环境PM2.5水平与miR-23A-3P（0.83±0.23; P = 0.02），miR-150-5p（0.90 +/- 0.24，P = 0.02），miR-15a-5P（0.70 +/- 0.21; p = 0.02），miR-191-5p（1.20 +/- 0.35; p = 0.02），和let-7a-5P（1.42 +/- 0.39 ; p = 0.02）水平的增加相关。利用生物信息学分析以上PM2.5相关evmiRNAs发现它们与几个关键的心血管疾病相关的通路相关，包括氧化应激、炎症和动脉粥样硬化。

结论：研究发现长期环境中PM2.5水平与血清中evmiRNAs循环水平的增加之间有密切关联。需要进一步的观察性研究来确认，在更大和更多样化的人群延长这些重要的发现，并且需要实验研究来阐明PM致心血管疾病中evmiRNAs的确切作用。

参考文献：

Rodosthenous, R. S., et al. (2016). "Ambient particulate matter and microRNAs in extracellular vesicles: a pilot study of older individuals." Part Fibre Toxicol 13(1): 13.  IF=7.1