聚烯纳米塑料触发心肌细胞中的线粒体和代谢重编程:综合转录组和代谢组分析的证据

科学领域:

• 环境健康 环境健康
• 心血管毒理学心血管毒理学
• 纳米材料科学 纳米材料科学

背景情况:

• 纳米塑料 (NP) 是普遍存在的环境污染物,有可能突破生物障碍.
• 关于NP的心血管毒性,有有限的多种OMIC数据.
• 聚乙烯NP (PS-NP) 是常见的,需要对其心脏影响进行调查.

研究的目的:

• 使用体外和体外模型全面评估PS-NP的心血管毒性.
• 为了研究背后的分子机制PS-NP诱导的心脏功能障碍.
• 评估PS-NP对心肌细胞生物能学和心脏重塑的影响.

主要方法:

• 在体外:人类AC16心肌细胞暴露在PS-NPs中,通过RNA-seq,代谢学和生物能测试进行分析.
• 在体内:小鼠接受了反复的PS-NP注射;通过心声学评估心脏功能.
• 分子分析包括电子显微镜,ATP测试,以及线粒体蛋白质的西方涂抹.

主要成果:

• 实验室研究表明PS-NPs损害了线粒体呼吸和增加了反应性氧物种 (ROS),与脂质重塑和核酸代谢变化有关.
• 在体内研究显示PS-NP在心肌细胞中的积累,线粒体损伤和亚临床心脏重塑.
• 观察到氧化酸化 (OXPHOS) 复合体和Pgc-1α的下调,表明能量产生受损.

结论:

• 在心肌细胞中,PS-NP显著损害了线粒体功能和能量平衡.
• 这些发现表明,与PS-NP暴露相关的潜在心血管风险.
• 进一步的调查和暴露监测对于风险评估至关重要.