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Updated: May 12, 2026
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Published on: February 22, 2019
在体外到活体中,通过数据挖掘对金属氧化物纳米颗粒诱导的肺毒性进行推断
Yang Huang1,2, Tianqin Wang2, Yue Li1
1Key Laboratory of Industrial Ecology and Environmental Engineering (MOE), Dalian Key Laboratory on Chemicals Risk Control and Pollution Prevention Technology, School of Environmental Science and Technology, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China.
在体内预测工程纳米粒子肺部毒性是具有挑战性的. 这项研究开发了一种体外到体外取值 (IVIVE) 模型,在预测慢性肺毒性方面达到88%的准确性,并将IL-1β确定为关键生物标志物.
科学领域:
- 纳米毒理学研究
- 在的毒理学.
- 环境健康 环境健康
背景情况:
- 由于复杂的纳米生物相互作用,预测工程纳米颗粒 (ENM) 的体内肺毒性仍然具有挑战性.
- 目前的in silico方法需要改进,以便对金属氧化物纳米颗粒 (MeONPs) 进行准确的慢性毒性评估.
研究的目的:
- 开发和验证一个体外到体外抽取 (IVIVE) 模型,用于预测ENM肺毒性.
- 为了确定可靠的 in vitro 生物标志物,用于 in vivo 肺毒性.
- 减少对纳米粒子风险评估的动物试验的依赖.
主要方法:
- 编制了1102个体内数据点,75个生物标志物和20个MeONP特征的综合数据集.
- 开发了一个IVIVE模型,将细胞水平的影响与动物肺部毒性联系起来.
- 在小鼠的慢性肺纤维化试验中实验验验证了IVIVE模型.
主要成果:
- 该IVIVE模型在训练中达到89%的准确性,并在测试组中达到80%的准确性,用于预测肺毒性.
- 实验验证证证实了新的MeONP的88%的预测准确性.
- 在THP-1细胞中的益炎性细胞因子IL-1β被确定为肺毒性的有希望的体外预测因子.
结论:
- 开发的IVIVE模型准确地预测了MeONPs的体内肺毒性.
- IL-1β作为一种潜在的体外生物标志物,用于评估纳米粒子诱导的肺毒性.
- 这种方法在减少动物试验和促进毒理学理解方面具有显著的前景.
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