美国德州农工大学公共卫生学院的一个多学科研究团队在《吸入毒理学》期刊上发表了一项新研究，开发出一种更快速的方法来评估空气中化学物质对肺部的潜在危害。这项研究使用实验室培养的肺细胞，模拟人体细胞行为，可靠地筛选化学物质的呼吸毒性。

研究团队采用气液界面模型，检测了两种挥发性有机化合物——丙烯醛和甲酸——对呼吸系统的影响。丙烯醛常用于消毒剂、杀虫剂和动物饲料，而甲酸则应用于科学研究和皮革纺织行业。

该研究的第一作者、环境与职业健康系博士生Olivia Lampe表示：“这些常见化学物质在灾害事件后浓度可能急剧升高，例如2023年的东巴勒斯坦火车脱轨事故，但有关其健康风险的科学数据却相对缺乏。” 吸入这些化学物质已被证实会严重损害肺部健康。

研究人员将16HBE支气管细胞置于模拟人体肺部的模型中，观察短期高浓度暴露于化学蒸气下的反应。不同于传统细胞浸没方法，气液界面技术将细胞培养在涂有胶原蛋白的网格上，更真实地模拟肺部环境。细胞暴露于不同浓度的丙烯醛或甲酸气体，对照组则接触清洁空气。

统计分析显示，丙烯醛暴露导致细胞损伤和氧化应激。细胞损伤方面，丙烯醛仅在极高浓度时导致细胞死亡，但低剂量下仍能穿透肺部屏障，削弱功能。氧化应激表现为HMOX-1基因表达增加，以及炎症标志物IL-6和IL-8升高。

Lampe指出：“数据表明现有政府对丙烯醛的安全指南基本有效，但甲酸需要更多研究来验证当前保护标准是否充足。” 她解释，实验室研究多关注甲醛，而甲醛在空气中约一小时后会转化为甲酸，实际风险可能被低估。

对于甲酸，研究发现了屏障完整性丧失和细胞损伤两个主要结果。屏障完整性丧失表现为剂量依赖性渗透性增加，与细胞死亡无关，暗示细胞连接蛋白功能改变。细胞损伤方面，甲酸在高剂量下引起显著细胞死亡，与丙烯醛类似。

这项研究通过气液界面模型，为快速评估化学物质肺部风险提供了新工具，有助于改进安全指南和公共健康防护。

出版详情：作者：Ann Kellett, Texas A&M University；标题：《A fast, accurate test enables improved assessment of airborne chemical risk to human lungs》；发表于：《Inhalation Toxicology》(2026)；期刊信息: Inhalation Toxicology。