解读关键的纳米-生物接口描述符,以预测纳米粒子诱导的肺纤维化
Jiayu Cao1, Yuhui Yang1, Xi Liu2
1School of Public Health, Suzhou Medical School, Soochow University, Suzhou, Jiangsu, 215123, China.
Particle and fibre toxicology
|January 14, 2025
概括
预测纳米粒子诱导的肺纤维化对于纳米技术安全至关重要. 七个关键的纳米生物相互作用特征,包括IL-1β和线粒体活动,准确地预测肺纤维化 in silico.
科学领域:
- 纳米技术安全 纳米技术安全
- 计算毒理学计算毒理学
- 肺部医学 肺部医学
背景情况:
- 纳米技术的进步需要预测模型来评估纳米颗粒的安全性,特别是关于不可逆转的肺纤维化.
- 识别用于预测纳米粒子诱导肺纤维化的特定描述因素对于 in silico 模型开发至关重要.
研究的目的:
- 发现纳米粒子诱导的肺纤维化的主要预测描述因素.
- 开发in silico模型来评估金属氧化物纳米颗粒 (MeONPs) 在肺纤维化背景下的安全性.
主要方法:
- 分析了金属氧化物纳米粒子 (MeONP) 与生物介质和细胞系 (巨细胞,上皮细胞) 的相互作用.
- 评估了物理化学特性,纳米生物相互作用和细胞反应 (膜,溶酶体,线粒体).
- 评估了体内纤维素的潜力,并使用随机森林分类来从化学,体内和体内数据中确定预测描述因素.
主要成果:
- 从18个定量描述符中确定了7个关键特征,用于预测MeONP亲纤维性潜力.
- 干白素-1β (IL-1β) 是最重要的预测因子 (27.8%),其次是巨细胞 (17.6%) 中的线粒体活性 (NADH水平).
- 其他关键特征包括TGF-β1释放,上皮细胞NADH水平,溶解,泽塔潜力和水力动力学尺寸.
结论:
- 七种化学和体外描述符的组合,反映纳米-生物相互作用,可以预测纳米粒子诱导的肺纤维化.
- 这些发现为开发纳米诱导肺纤维化中的in silico预测模型提供了关键的见解.
- 这项研究支持纳米技术安全评估通过计算方法的进步.
