吸入浓缩环境PM2.5促进小鼠多种细胞类型端粒酶逆转录酶失活、端粒缩短和衰老

尽管先前一些研究已经确定了暴露于空气动力学直径小于2.5微米的可吸入细颗粒物（PM2.5）与衰老指标之间的关联，但这些关联的程度及其潜在机制尚不确定。在这项研究中，我们将雄性C57BL/6J小鼠暴露于过滤空气和浓缩环境PM2.5（CAP），并评估了衰老的两个常见标志：端粒缩短和衰老表型。在检查的细胞类型中，外周血单个核细胞（PBMNCs）、内皮祖细胞（EPCs）和骨髓来源的c-kit+细胞，当从CAP暴露小鼠中分离时，与来自过滤空气对照的细胞相比，这三种细胞均表现出端粒缩短。我们发现，在CAP暴露小鼠中，补充抗氧化剂肌肽的水可减轻PBMNCs和EPCs的端粒磨损，并且在允许CAP暴露小鼠在正常空气条件下恢复时，端粒磨损在PBMNCs中是可逆的，但在EPCs中不可逆。这些细胞类型中的端粒磨损似乎是由于端粒酶逆转录酶（Tert）的催化活性减弱所致。从CAP暴露小鼠获得的PBMNCs和EPCs也表现出β-半乳糖苷酶活性增加以及衰老激活分泌表型特征基因的表达增加。在PBMNC亚型中，CD8+ T细胞的β-半乳糖苷酶活性增加最为显著。我们的结果表明，PM2.5的促衰老作用影响多种细胞类型，包括骨髓干细胞，并且端粒磨损是由Tert活性减弱引起的。包括骨髓干细胞在内的多种细胞类型的衰老和老化，可能是PM2.5暴露导致多种病理结局的基础。