多壁碳纳米管对人类肺部BEAS-2B细胞中的信息和微RNA的影响
Sheau-Fung Thai1, Carlton P Jones1, Brian L Robinette1
1Center for Computational Toxicology and Exposure, US Environmental Protection Agency, 109 TW Alexander Dr., Durham NC 27709, USA.
Materials express : an international journal on multidisciplinary materials research
|July 19, 2024
概括
功能化多壁碳纳米管 (MWCNTs) 显示肺细胞中基因毒性增加和基因表达改变,影响关键细胞通路. 非功能化的MWCNT表现出较低的生物活性,为安全评估提供了信息.
科学领域:
- 纳米技术 纳米技术
- 毒理学 毒理学 毒理学
- 基因组学就是基因组学.
背景情况:
- 多壁碳纳米管 (MWCNTs) 需要全面的毒理和基因组数据来做出监管决策.
- 现有的关于MWCNT细胞毒性,基因毒性和基因组影响的数据是不够的.
研究的目的:
- 在人类肺细胞 (BEAS-2B) 中对三种类型的MWCNT (非功能化, -OH, -COOH) 进行多学科的体外研究.
- 评估细胞毒性,DNA损伤,氧化/化应激,脂质过氧化和基因/microRNA表达.
- 调查受MWCNT暴露影响的基因组路径和信号枢纽.
主要方法:
- 在体外暴露BEAS-2B细胞MWCNTs在剂量从0.3到100μg/ml在72小时.
- 基因组研究是在从30μg/ml下降的剂量进行的.
- 分析包括细胞毒性测定,DNA损伤标记,反应性物种测量,脂质过氧化和mRNA/microRNA表达特征.
主要成果:
- 暴露于MWCNT改变了关键的基因组路径,包括NRF2介导的氧化应激,DNA修复,HIF1α信号传递和铁亡.
- 与COOH功能化的和非功能化的MWCNT相比,OH功能化的MWCNT诱导了更显著的基因/微RNA改变.
- 在所有MWCNT类型中,MYC是一个常见的改变信号枢纽,特定的枢纽被功能化变体改变,与体内发现相关.
结论:
- 功能化的MWCNTs,特别是OH功能化的MWCNTs,在肺细胞中表现出更大的体外生物活性和基因组破坏.
- 观察到的体外基因组变化和信号通路变化与已知的MWCNTs体内病理效应相关.
- 这项研究为了解MWCNT毒性提供了关键数据,并为环境和监管风险评估提供了信息.
