单层与多层碳纳米管:巨细胞模型中的差异细胞应激和脂质代谢效应
Sara Nahle1, Hilary Cassidy2,3, David Matallanas2
1Université de Lorraine, CNRS, IJL, F-54000 Nancy, France.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|September 26, 2025
概括
碳纳米管 (CNT) 的直径会影响巨细胞的毒性和炎症. 较大的多壁 CNTs 破坏脂质代谢,而较小的单壁 CNTs 改变基因调节,表现出细胞特异性影响.
科学领域:
- 纳米技术纳米技术
- 毒理学 毒理学 毒理学
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 碳纳米管 (CNTs) 是具有多种应用但潜在的毒理问题的纳米材料.
- 巨细胞系是研究对外来物质的炎症和毒性反应的关键模型.
- 了解CNT与蜂系统的相互作用对于风险评估至关重要.
研究的目的:
- 根据直径,调查单壁CNTs (SWCNTs) 和多壁CNTs (MWCNTs) 的差异性毒理效应.
- 通过综合的奥米克方法分析CNTs对巨细胞系 (NR8383和THP-1) 的影响.
- 阐明分散介质和蛋白质冠状体在调节CNT诱导的细胞反应中的作用.
主要方法:
- 鼠膜NR8383和人类THP-1巨细胞暴露于SWCNTs (2 nm) 和MWCNTs (74 nm).
- 转录组和蛋白组分析的应用,以评估细胞反应.
- 在不同的分散介质下对影响的评估 (胎牛血清与人类表面活性剂).
主要成果:
- 无论是SWCNT还是MWCNT都诱导了细胞应激和炎症,特别是在NR8383细胞中,涉及Sirtuin信号通路.
- 在NR8383细胞中,MWCNTs独特地破坏了脂质代谢,导致泡细胞的形成和24小时后的合成.
- 与MWCNT相比,SWCNTs改变了基因调节,特别是RNA剪接,与MWCNT相比,代谢中断较少.
- 分散介质显著调节了毒理学结果,强调了蛋白质冠状的影响.
结论:
- CNT直径是决定细胞毒性和特定细胞反应途径的关键因素.
- 巨细胞对CNT的反应是细胞类型特异的,并受到周围蛋白质冠状病毒的影响.
- 这项研究为安全性评估提供了对不同类型的CNT微妙毒理学的见解.
