石棉是一种常见的建筑材料，是用来描述一系列自然生长的矿物质的术语。严重的疾病，包括间皮瘤和肺癌，可能在接触石棉几十年后出现。
生物医学研究人员多年来一直试图了解石棉是如何导致疾病的，尽管其中的多个部分仍然未知。由宾夕法尼亚大学研究人员领导的一个国际团队采用完全不同的方法，研究了相互作用如何改变矿物本身。
“许多研究都研究了石棉的毒性，我们想从相反的角度解决这个问题，而不是研究对细胞的影响，而是探索一旦进入细胞后矿物质会发生什么，” Reto Gieré说，宾夕法尼亚大学艺术与科学学院地球与环境科学系教授，该工作的资深作者，发表在《科学报告》上。
“我们使用尖端的实验技术，深入到纳米级甚至原子级来观察矿物的转变，”第一作者 Ruggero Vigliaturo 说，他现在是都灵大学的终身助理教授，完成了这项研究在宾夕法尼亚大学做博士后研究期间。“我们看到的是，矿物质正在发生变化，几乎看起来像是在保护自己免受细胞的伤害。”
这项研究源于宾夕法尼亚大学环境毒理学卓越中心对石棉进行的大量实验。尽管“石棉”这个词很常见，但它并不是一个科学术语，而是在工业中用于指代具有不同结构和化学成分的各种矿物。在目前的工作中，Vigliaturo、Gieré 及其同事专注于闪石石棉，据推测这种石棉比其他品种更危险。
虽然对石棉毒性的许多研究都集中在人体组织对矿物质的反应上，但研究人员希望观察这种矿物质对人体肺细胞吸收的反应。Vigliaturo 和 Gieré 与斯洛文尼亚国家化学研究所的研究人员合作，利用具有极高空间分辨率的成像技术在人类肺细胞内停留两天后对矿物质进行表征。相比之下，迄今为止，大多数石棉研究都集中在当长石棉纤维留在细胞外的组织区域时对身体的影响。
通过专门的透射电子显微镜 (TEM) 技术，研究人员记录了闪石矿物中前所未有的变化，其中许多被细胞中称为溶酶体的隔室吸收，这些隔室通常参与处理细胞废物和程序性细胞死亡.
“在这些比细胞其他部分酸性更强的溶酶体中，我们观察到矿物质表面开始溶解，”Gieré 说。
一个关于这些相对富含铁的矿物的直接问题很快就出现了：“铁的命运是什么?” 他说。
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