[根据生物信息学分析确定暴露于二氧化纳米颗粒的肺纤维化的主要因素]
1School of Public Health, North China University of Science and Technology, Tangshan 063210, China.
概括
暴露于纳米颗粒 (SiNPs) 诱导肺纤维化通过改变细胞外基质水解,炎症和组织修复. 矩阵金属蛋白酶9 (MMP9) 和组织抑制剂金属蛋白酶1 (TIMP1) 是这一过程中的关键蛋白质.
科学领域:
- 毒理学 毒理学 毒理学
- 细胞生物学 细胞生物学
- 生物化学 生化学
背景情况:
- 纳米粒子 (SiNPs) 是已知的环境和职业危险.
- 肺纤维化是一种复杂的肺病,其特点是细胞外基质沉积过多.
- 了解SiNP诱导的肺损伤的细胞机制对于制定预防策略至关重要.
研究的目的:
- 研究由纳米粒子 (SiNPs) 诱导的肺纤维化机制.
- 为了构建一个体外巨细胞纤维细胞模型模拟肺纤维化.
- 为了确定参与SiNP诱导纤维化中的关键蛋白质.
主要方法:
- 人类单核白血病 (THP-1) 细胞暴露在SiNPs中,它们的超应用于人类胚胎肺纤维细胞 (MRC-5) 细胞.
- 测量了细胞活力,氧素 (Hyp) 和细胞因子 (IL-6,IL-1β,TNF-α) 的水平.
- 蛋白质组分析 (液相质谱) 和生物信息学工具 (GeneCards,GO,STRING,CytoHubba) 用于识别差异性蛋白质和途径.
- 西方涂抹证实了关键蛋白质的表达.
主要成果:
- 暴露于SiNP增加了MRC-5细胞活力,并增加了Hyp和IL-1β的水平.
- 高剂量的SiNP增加了IL-6和TNF-α.
- 蛋白质组分析确定了26种不同的蛋白质,涉及到细胞外矩阵水解,炎症和组织修复.
- 确定了矩阵金属蛋白酶9 (MMP9) 和组织抑制剂金属蛋白酶1 (TIMP1) 作为蛋白质-蛋白质相互作用网络中的关键蛋白质.
- 只有高SiNP剂量时,MMP9的表达才会增加,而TIMP1在所有剂量中都会增加.
结论:
- 暴露于SiNP会通过涉及细胞外基质重塑,炎症和组织修复的机制诱导肺纤维化.
- 在这种体外模型中,MMP9和TIMP1是调解纤维化的关键蛋白质.
- 这项研究提供了对SiNP诱导的肺纤维化分子途径的见解.
