铜氧化物纳米颗粒 损害小鼠 植入前 胚胎发育 通过 破坏 线粒介导的代谢

科学领域:

• 环境毒理学环境毒理学
• 生殖生物学 生殖生物学
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 氧化铜纳米颗粒 (CuONPs) 广泛使用,但其对生殖健康的风险尚不清楚.
• 以前的研究表明CuONP对肝脏和脏有毒,但对生殖系统没有.

研究的目的:

• 调查CuONPs对胚胎发育的影响,并阐明潜在的机制.
• 评估CuONPs对小鼠和人类胚胎发育以及接受ART的妇女生殖健康的影响.

主要方法:

• 对小鼠植入前胚胎和小鼠胚胎干细胞 (mESCs) 对CuONPs的暴露.
• 对自流量,线粒体流动,线粒体功能,TCA循环活动和DNA脱甲基化的分析.
• 评估CuONP对人类胚胎囊的影响,并对ART患者尿中铜含量进行相关性分析.

主要成果:

• 暴露于CuONPs会损害小鼠植入前胚胎发育,特别是从毛囊到母细胞细胞的过渡.
• CuONPs通过阻断自流和线粒细胞衰变来降低内部细胞质量 (ICM) 和mESC中的多能性,从而导致线粒体功能障碍.
• 线粒体功能障碍导致TCA循环活性降低,α-谷氨酸 (α-KG) 生产减少,DNA脱甲基化受损,ICM特异性基因表达受阻.
• 在接受CuONP治疗的人类胚胎囊中观察到类似的效应,并且在尿液中的铜含量和ART临床结果之间发现了负相关性.

结论:

• 通过线粒体中介的代谢干扰,CuONPs诱导胚胎毒性,影响线粒体功能和DNA脱甲基化.
• CuONPs对胚胎发育构成重大风险,并可能对人类生殖健康产生负面影响,特别是在ART中.
• 了解这些机制对于评估与环境铜纳米粒子暴露相关的生殖风险至关重要.