由Cu纳米粒子释放的Cu (I) /Cu (II) 揭示了与线粒体功能障碍相关的不同细胞毒性
Xiangrui Wang1,2, Wen-Xiong Wang1,2
1School of Energy and Environment and State Key Laboratory of Marine Pollution, City University of Hong Kong, Kowloon, Hong Kong, China.
Environmental science & technology
|June 20, 2023
概括
来自纳米颗粒的铜离子 (Cu (I) 和Cu (II)) 呈现出明显的毒性作用. (I) 通过线粒体分裂触发了亡,而 (II) 则导致细胞循环停止和氧化应激.
科学领域:
- 纳米技术 纳米技术
- 毒理学 毒理学 毒理学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 基于铜的纳米粒子 (NP) 越来越多地使用,不同铜种 (Cu(I) 和Cu(II)) 影响其性能.
- 离子释放是基于Cu的NP的关键毒性机制,但释放的Cu (I) 和Cu (II) 离子的细胞毒性差异仍然不太清楚.
研究的目的:
- 调查从铜基NP中释放的Cu (I) 和Cu (II) 离子的独特细胞毒性机制.
- 开发一种在细胞内选择性释放Cu (I) 和Cu (II) 离子的方法,以研究它们的个体毒性作用.
主要方法:
- 使用A549细胞系来评估对Cu (I) 和Cu (II) 积累的耐受性.
- 采用生物成像来追踪暴露于CuO和Cu2ONP时不稳定的Cu (I) 水平.
- 开发了一种使用Cu2O和CuONP上的CuS外来选择性地在细胞内释放Cu (I) 和Cu (II) 离子的新方法.
主要成果:
- 与Cu (II) 相比,A549细胞对Cu (I) 的耐受性较低.
- (I) 暴露通过线粒体分裂诱导细胞死亡,导致细胞亡.
- II) 暴露导致S相细胞循环停止,反应性氧物种生成和线粒体融合.
结论:
- 这项研究阐明了Cu (I) 和Cu (II) 离子的不同细胞毒性机制.
- 这些发现突出了不同的细胞对不同铜离子物种的独特反应.
- 了解这些差异可以指导工程铜基NP的绿色制造,并提供量身定制的安全配置文件.
