目的:探索碳黑纳米颗粒（CBNPs）对人支气管上皮细胞（16HBE细胞）的毒性效应，并根据全转录组高通量测序对差异表达的环状RNA进行筛选与鉴定，为CBNPs暴露的生物标志物研发与其在表观遗传毒理学的应用提供依据。方法:于2020年6月，用20、40和80 μg/ml浓度的CBNPs对16 HBE细胞进行染毒处理，以不加任何干预的16HBE细胞作为对照组，通过CCK8与乳酸脱氢酶（LDH）实验检测CBNPs细胞毒性。实时荧光定量PCR（qRT-PCR）及ELISA法检测各浓度CBNPs染毒72 h后白细胞介素-6（IL-6）和白细胞介素-8（IL-8）mRNA及蛋白水平改变，Western blot检测核因子-κB（NF-κB）相关炎性蛋白[Toll样受体4（TLR4）、磷酸化核因子-κB（P-NF-κB）、凋亡相关斑点样蛋白（ASC）和天冬氨酸蛋白水解酶1（Caspase-1）]的表达水平；根据高通量测序结果筛选并通过qRT-PCR鉴定差异表达的circRNA，选择稳定差异表达且与NF-κB通路关联性最强的circRNA进行环状性能鉴定。结果:与对照组比较，40、80 μg/ml CBNPs暴露72 h后16HBE细胞细胞活力明显下降，20、40、80 μg/ml CBNPs暴露72 h后16HBE细胞LDH释放量明显上升（ P<0.05）。与对照组比较，不同浓度CBNPs暴露72 h后16HBE细胞IL-6、IL-8 mRNA表达水平均增加，IL-6、IL-8蛋白水平均增高，TLR4、P-NF-κB、ASC、Caspase-1蛋白水平均明显上调，差异均有统计学意义（ P<0.05）。与对照组比较，共有492个差异性表达的环状RNA（|log 2 FC|>1），在验证出的5个差异表达（ P<0.05）的环状RNA中，选择circ_002642作为后续环状RNA研究对象，80 μg/ml CBNPs暴露72 h后16HB细胞的circ_002642明显高表达（ P<0.05）。 结论:CBNPs可引起16HBE细胞炎症反应并诱导炎症反应环状RNA的差异性表达。

目的:探究碳黑与镉（cadmium，Cd）复合暴露对人支气管上皮细胞株16HBE细胞蛋白激酶R样内质网激酶（protein kinase R-like endoplasmic reticulum kinase，PERK）通路的影响，及其所致自噬和炎症反应的作用机制。方法:于2022年1月，复苏培养人支气管上皮16HBE细胞。将碳黑纳米颗粒（carbon black nanoparticles，CBNPs）氧化后吸附Cd 2+构建CBNPs-Cd复合物。CCK-8试验检测CBNPs与Cd不同浓度和时间组合暴露对16HBE细胞活力的影响。以2 μg/ml Cd，100 μg/ml CBNPs，100 μg/ml CBNPs+2 μg/ml Cd联合暴露24 h作为后续剂量分组。分别应用透射电镜检测自噬体和自噬溶酶体数量。蛋白免疫印迹（Western blotting）法检测PERK通路蛋白PERK、真核翻译起始因子2α（eukaryotic initiation factor 2α，eIf2α）、激活转录因子4（activating transcription factor 4，ATF4）、自噬相关蛋白螯合体1（sequestosome 1，SQSTM1）/P62和微管相关蛋白1轻链3（microtubule-associated protein 1 light chain 3，MAlPILC3，简称LC3）的表达。以基因沉默技术抑制PERK基因后，检测自噬标志蛋白P62、LC3的变化，使用荧光定量PCR技术检测炎症因子白细胞介素-6 （interleukin-6，IL6）、白细胞介素-8 （interleukin-8，IL8）的表达。多组比较采用单因素方差分析，组内两两之间的比较采用 LSD检验；多因素的成分分析采用析因分析。 结果:CBNPs与Cd单独/复合暴露24 h后，16HBE细胞活力变化均无统计学意义（ P>0.05）。与对照组比较，CBNPs与Cd单独/复合暴露组16HBE细胞P62和LC3表达均明显升高（ P<0.05），且复合暴露组较其他组别的自噬体和自噬溶酶体数量增加。与对照组比较，CBNPs和Cd单独暴露对p-PERK/PERK、p-eIf2α/eIf2α蛋白表达影响均无统计学意义（ P>0.05），但复合暴露组p-PERK/PERK、p-eIf2α/eIf2α、ATF4蛋白的表达均升高（ P<0.05），且CBNPs与Cd单独/复合暴露组16HBE细胞IL6、IL8水平均明显高于对照组（ P<0.05）。CBNPs-Cd复合暴露组敲低PERK基因后，LC3蛋白和IL6、IL8水平均减少（ P<0.05）。析因分析结果显示，CBNPs和Cd单独暴露对P62、LC3和IL6的表达发挥明显作用（ P<0.05），但两化学物之间交互作用无统计学意义（ P>0.05）。 结论:CBNPs-Cd复合暴露可能通过激活PERK-eIf2α-ATF4通路，致人支气管上皮细胞自噬受阻、炎症反应增加。