储能材料NCM811通过异常突触修剪引起神经损伤：Th17细胞在小胶质细胞极化中的作用

随着绿色能源技术的发展，镍（Ni）0.8钴（Co）0.1锰（Mn）0.1（OH）₂（NCM811）前驱体因其高能量密度而被用作锂电池的正极材料。然而，这引发了在原材料加工、电池生产和回收过程中NCM811暴露风险的担忧。本研究旨在探讨NCM811颗粒暴露的神经毒性效应及其潜在机制。C57BL/6J小鼠通过鼻内暴露于NCM811颗粒。然后，使用Morris水迷宫评估空间记忆能力。通过激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）分析金属在脑区的积累和分布，并通过组织学染色检查组织病理学变化。通过流式细胞术测量外周T辅助17（Th17）细胞的比例，并通过ELISA测定脑组织中IL-17A的浓度。在il17ra基因敲除小鼠中进一步验证了IL-17A对小胶质细胞的作用。此外，给予cAMP通路的激动剂以检查其对NCM811暴露的保护作用。NCM811暴露导致小鼠空间记忆障碍，伴有海马中Mn²⁺沉积增加和小胶质细胞M1极化。NCM811暴露还增加了外周Th17细胞的比例，伴有脑组织中Th17细胞浸润增强和IL-17A水平升高。机制上，IL-17A通过IL-17RA激活小胶质细胞，抑制cAMP-CREB通路，促进M1极化，随后导致异常的突触修剪和神经递质失调。给予cAMP激动剂阻断了NCM811诱导的小胶质细胞M1极化。Il17ra基因敲除小鼠有效抵抗了这些神经效应。我们的研究结果阐明了一种新机制，即NCM811通过Th17细胞介导的小胶质细胞极化诱导神经毒性，为绿色能源和可持续发展背景下电池材料暴露相关的认知功能障碍提供了潜在的治疗靶点。