转录形状分析揭示了在 perfused 人类胎盘中对氧化铜纳米颗粒和聚烯纳米塑料的差异性细胞反应
S Chortarea1, G Gupta1, L A Saarimäki2
1Laboratory for Particles-Biology Interactions, Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology (Empa), 9014 St. Gallen, Switzerland.
Environment international
|June 14, 2023
概括
产前暴露于氧化铜纳米颗粒 (CuO NPs) 和纳米塑料 (PS NPs) 显著改变胎盘基因表达. 这些工程纳米粒子 (NP) 触发了不同的细胞反应,突出显示了在怀孕期间需要进一步的安全评估的需要.
科学领域:
- 环境健康 环境健康
- 毒理学 毒理学 毒理学
- 生殖生物学 生殖生物学
背景情况:
- 纳米颗粒污染,包括工程纳米颗粒 (NP) 和纳米塑料,对人类健康构成潜在风险,特别是对孕妇和胎儿等弱势群体.
- 尽管有证据表明胎盘中存在颗粒积累,但产前暴露于污染颗粒的发育毒性仍未得到充分研究.
- 人类胎盘在胎儿发育和营养交换中起着至关重要的作用,使其成为评估产前暴露影响的关键地点.
研究的目的:
- 为了研究氧化铜NP (CuONP) 和聚乙烯纳米塑料 (PSNP) 对活体透的人类胎盘组织基因表达的影响.
- 为了确定这些NP是否会在胎盘组织内诱导明显的细胞反应.
- 为了解怀孕期间NP的潜在发育毒性提供见解.
主要方法:
- 人类胎盘组织被活体透,CuO NPs (10-20 nm) 和PS NPs (70 nm) 的亚细胞毒性度.
- 用全基因组微阵列分析来评估暴露6小时后的全球基因表达变化.
- 对差异表达基因进行了途径和基因本体学丰富分析. 西方斑块和qPCR被用于验证.
主要成果:
- 无论是CuO NPs还是PS NPs,在短期暴露后都诱导了胎盘基因表达特征的显著变化.
- CuO NPs主要影响与血管生成,蛋白质错折和热冲击反应相关的途径.
- PS NPs影响了参与炎症和铁平衡的基因的表达,在每个NP类型中观察到不同的细胞反应.
- 西方斑点证实了多比基因蛋白的增加,表明蛋白质错折,qPCR验证了细胞因子信号传递和与激素相关基因的变化.
结论:
- 氧化铜NP和聚乙烯纳米塑料广泛和特别干扰胎盘基因表达,即使在一次短期暴露后也是如此.
- 胎盘对不同类型的NP表现出不同的反应,这凸显了它们毒性的特定物质性质.
- 胎盘应该成为未来对NP关于怀孕和发育毒性的安全性评估的核心焦点.
