碳纳米管（CNTs）具有优异的力学、电学和化学性能，在科学研究和实际应用中都显示出了广阔的前景。
然而，碳纳米管的使用对人体存在健康隐患，2014年世界卫生组织国际癌症研究机构将碳纳米管、多壁MWCNT-7列在2B类致癌物清单中（2B类致癌物概念：对人类致癌性证据有限，对实验动物致癌性证据并不充分；或对人类致癌性证据不足，对实验动物致癌性证据充分）。2019年，国际化学品秘书处（ChemSec）判断CNTs为对人体有害的物质，将其列入需立即替换的物质清单（Substitute It Now：SIN），SIN清单（Substitute It Now!）是瑞典非盈利组织ChemSec公布的应替换的化学品清单，该清单由ChemSec联合国际知名科学家共同筛选，列出对人体具有潜在危害的化合物，旨在避免这些化合物的使用。主要关注三类物质：一为可导致癌症、DNA变异或损害生殖系统的物质；二为不易降解并在食物链中累积的有害物质；三为潜在健康和环境损害的物质。因此，CNTs未来能否继续使用成为全球范围的一大争论。仅有碳组成的碳纳米管为何会被巨噬细胞吸收？巨噬细胞如何有效地识别其细胞表面上的MWCNT？长期以来研究人员并没有明确其毒性表达机制。
本文亮点：
探讨了碳纳米管毒性机理
（1）芳香环相互作用促进了Tim4（一种免疫受体）与MWCNTs的直接结合
（2）Tim4参与巨噬细胞对MWCNT的识别
（3）Tim4介导的MWCNTs吞噬导致肉芽肿形成
意义：
该研究成果今后有望用来开发在因接触CNTs而引起的肺病中抑制Tim4通路的治疗方法，以及通过对CNTs的针对性改性设计和开发不与Tim4结合的安全CNTs。为CNTs的进一步应用提供了可能。
研究团队：
日本立命馆大学药学部的中山胜文教授、日本东北大学研究生院信息科学研究科的木下贤吾教授和大森聪博士研究员等人组成的联合研究团队发现了识别碳纳米管（CNTs）的免疫受体。
研究方法：
研究团队通过有针对性地筛选吞噬细胞受体来确名为Tim4的免疫受体和Tim1作为碳晶体的模式识别受体。对接模拟研究揭示了Tim4胞外IgV域中的芳香族残基与一维碳晶体之间的时空稳定界面。此外，CRISPR-Cas9介导的Tim4和Tim1的缺失揭示，Tim4（而非Tim1）在腹膜巨噬细胞对MWCNTs的识别中起关键作用，并且在直接向MWCNTs上皮暴露的小鼠模型中促进了肉芽肿的发展。这些结果表明，Tim4通过芳香相互作用识别MWCNT，参与巨噬细胞吞噬，从而触发小鼠对MWCNTs的炎症反应。
论文信息：
题目：Tim4 Recognizes Carbon Nanotubes and Mediates Phagocytosis Leading to Granuloma Formation
期刊：Cell Reports
DOI：doi.org/10.1016/j.celrep.2021.108734
文章来源：Carbontech
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