纳米塑料在人体干细胞衍生的心肌细胞中诱导心律失常
Shirley Pei Shan Chia1, Jeremy Kah Sheng Pang2, Winanto Winanto1
1Institute of Molecular and Cell Biology (IMCB), Agency for Science, Technology and Research (A⁎STAR), Proteos, 61 Biopolis Drive, Singapore 138673, Singapore; Department of Biological Sciences, National University of Singapore (NUS), 16 Science Drive 4, Singapore 117558, Singapore.
纳米塑料 (NPs) 通过积累和引起压力来损害人类心脏细胞,导致心律失常. 这项研究强调了为保护公共卫生而迫切需要解决纳米塑料污染的问题.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 毒理学 毒理学 毒理学
- 心脏病学 心脏病学
背景情况:
- 纳米塑料 (NPs) 是塑料颗粒 (1-1000 nm) 由气候变化形成的.
- 由于细胞透和内部化,NP比较大的塑料带来更大的风险.
- 之前的NP研究主要使用动物模型,重点关注大脑,肺和肠道效应.
研究的目的:
- 研究NP对人类心肌细胞 (CMs) 的影响,以提高生理相关性.
- 检查NP的吸收,积累和由此产生的细胞应激在人类心脏细胞中.
- 在体内与NP诱导的心脏功能障碍相关联的分子变化.
主要方法:
- 使用人类胚胎干细胞衍生心肌细胞 (hESC-CMs) 进行体外研究.
- 在7天内评估NP (50nm和500nm) 吸收和积累.
- 在暴露于NP8周的小鼠中进行了转录组分析.
主要成果:
- 在hESC-CM中,50nmNP的较高细胞吸收和剂量依赖的积累相比,hESC-CM中的500nmNP更高.
- NP积累引发了显著的氧化和内分泌网膜 (ER) 压力,导致第7天出现心律失常.
- 转录组分析显示,在小鼠中,RNA拼接,蛋白质翻译和折叠的NP诱导破坏,导致ER压力,亡和离子导电能力受损.
结论:
- 纳米塑料对人体心肌细胞产生有害影响,诱导细胞应激和心律失常.
- 在体内观察到的分子干扰有助于NP诱导的心脏功能障碍和心律失常.
- 这些发现强调了进一步研究NP毒性机制和缓解策略的必要性,以保护人类健康免受NP污染的影响.
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