石墨烯氧化物纳米板在小鼠中的毒性取决于蛋白质冠状病毒的组成和宿主免疫力

科学领域:

• 纳米医学和毒理学
• 免疫毒理学 免疫毒理学
• 生物材料科学 生物材料科学

背景情况:

• 在纳米材料上形成的蛋白质冠状体 (PC) 影响其生物命运和毒性.
• 石墨烯氧化物 (GO) 是一个有前途的纳米材料,但它的活体中毒性需要进一步调查.
• 了解PC组成,宿主免疫力和GO毒性之间的相互作用对于安全的纳米药物开发至关重要.

研究的目的:

• 为了研究蛋白质冠状体在GO纳米板毒性的作用in vivo.
• 为了确定GO毒性是否取决于宿主免疫力.
• 为了确定纳米材料毒性的in vitro-in vivo相关性.

主要方法:

• 制备具有明显蛋白质结合配置的二维石墨烯氧化物 (GO) 纳米片 (高/低硬结合蛋白质冠状,HC_高/低).
• 在免疫能力 (ICR/CD1) 和免疫缺陷 (NOD-scid II2rγ) 的小鼠中静脉注射HC_高/低GO纳米片.
• 注射后第1天和第14天的组织病理学和血液学评估;血清细胞因子分析.

主要成果:

• 在两种小鼠模型中,HC_低GO诱导的急性肺损伤比HC_高GO更严重,在免疫能力较强的小鼠中具有明显的影响.
• HC_低GO导致肝损伤更大,免疫缺陷小鼠对肝毒性敏感性增加.
• HC_低GO的使用导致血液毒性和炎症性细胞因子升高,这取决于小鼠的免疫状况.

结论:

• 在体内,GO的生物相容性和纳米毒性取决于冠状蛋白和宿主免疫力.
• 独特的蛋白质冠状元组合与观察到的毒性相关,支持强大的in vitro-in vivo相关性.
• 这些发现有助于进一步了解蛋白质冠状病毒与免疫细胞的相互作用,并有助于开发更安全的免疫调节纳米材料,用于治疗应用.