对猪膜性巨细胞上石墨烯氧化物毒性的转录学和代谢学分析
Shanshen Gu1, Fan Lu1, Zhongcheng Gao1
1Key Laboratory for Animal Genetics, Breeding, Reproduction and Molecular Design, College of Animal Science and Technology, Yangzhou University, Yangzhou, China.
Toxicology
|September 12, 2024
概括
氧化石墨烯 (GO) 暴露会通过诱导亡和炎症来损害猪膜巨细胞. 这项研究揭示了基因和代谢物的分子变化,特别是氧化酸化 (OXPHOS),为GO毒性机制提供了洞察力.
科学领域:
- 纳米材料的毒理学
- 细胞生物学 细胞生物学
- 分子机制的分子机制
背景情况:
- 石墨烯氧化物 (GO) 是一种具有多种应用但已知不良影响的纳米材料.
- 转基因毒性的精确分子机制在很大程度上仍未被探索.
- 了解GO对蜂系统的影响对于安全应用至关重要.
研究的目的:
- 为了研究石墨烯氧化物 (GO) 对猪膜巨细胞的有毒作用.
- 为了确定由GO暴露引起的全基因组基因和代谢物改变.
- 为了阐明涉及GO诱导细胞损伤的分子途径.
主要方法:
- 使用猪膜巨细胞作为模型系统.
- 使用RNA测序 (RNA-seq) 进行转录基因分析.
- 应用液体染色学-质谱学 (LC-MS) 用于新陈代谢分析.
主要成果:
- 对GO的暴露显著降低了细胞活力,诱导了细胞亡,并引起了氧化应激.
- GO上调调节了促炎性细胞因子 (IL-6,IL-8,IL-12),表明炎症增强.
- 转录基因分析确定了424个差异表达的基因,这些基因富含于核糖体和氧化酸化 (OXPHOS) 途径.
- 代谢分析揭示了203种与辅因子生物合成, purin 和核酸代谢相关的差异性代谢物.
- 综合性分析强调了OXPHOS作为一个关键的受影响途径,具有下调的基因表达.
结论:
- GO对猪膜巨细胞具有显著的毒性作用,影响细胞活力,细胞亡,氧化应激和炎症.
- 对GO的暴露会引起广泛的转录组和代谢组变化,特别是OXPHOS通路的丰富.
- 这项研究提供了对GO毒性的分子机制的关键见解,并建议其预测和控制的潜在生物标志物.
