碳纳米管（CNT）是日本最早开发出来的有望应用于广泛领域的新一代纳米材料，但部分多壁CNT在动物实验中被报告具有类似石棉的炎症毒性。其原因被认为是作为免疫细胞的巨噬细胞在吞噬多壁CNT时，因强烈的应激反应引发慢性炎症所致。然而，对于多壁CNT毒性的表达机制以及对人类是否表现出相同毒性此前尚不明确。
在THP-1细胞（人类单核细胞白血病细胞株）和导入Siglec-14 的THP-1细胞中分别加入多壁CNT的显微镜观察图。可以明显观察到细胞内融入多壁CNT的样子（右）。
日本立命馆大学药学部中山胜文教授和名古屋大学研究生院医学系研究科丰国伸哉教授等人组成的研究团队通过小鼠实验证明了多壁CNT引发的炎症与免疫受体“Tim4”有关。研究人员在使用人体细胞的实验中，发现除Tim4之外的受体也与多壁CNT引发的炎症有关。为了找出Tim4以外的人类免疫受体，研究人员通过计算机模拟实验In Silico搜索后，从约15万种蛋白质三维结构中遴选出了“Siglec-14”。当Siglec-14在人类巨噬细胞中发现多壁CNT时，会通过激活名为“脾酪氨酸激酶”的磷酸化酶来分泌炎性细胞因子，从而诱发多壁CNT的吞噬作用。
本次研究明确了人类暴露于CNT中的炎症毒性表达机制，有助于开发治疗和预防方法。目前尚不清楚CNT是否对人体有害，预计本研究结果未来将有助于预测在接触CNT的工作环境中的暴露量及风险判断。（TEXT：片柳一之）
原文：JSTnews 2023年7月号
翻译：JST客观日本编辑部
