In-Nanopartiċelli ta 'l-Ossidu taż-Żingu Jippromwovu l-Proċess ta' Tixjiħ b'mod dipendenti mid-daqs

Jekk jogħġbok ikkuntattjaoscar.xiao@wecistanche.comgħal aktar informazzjoni

Astratt

In-nanopartiċelli (NPs) ta 'l-ossidu taż-żingu (ZnO) huma ġeneralment utilizzati f'oġġetti kożmetiċi, barrakki, bijosensuri, u kunsinna ta' drogi. Bħala sistemi ideali in vitro, iċ-ċelloli staminali mesenkimali (MSCs) jintużaw biex jittestjaw it-tossiċità akuta. Fl-istudju preżenti, l-effetti taċ-ċitotossiċità li jiddependu mid-daqs ta 'ZnO NPs fuq MSCs ġew evalwati. Il-mudullun tal-għadam u l-MSCs xaħmi ġew ittrattati b'ZnO NPs b'daqsijiet medji ta' 10-30 u 35-45 nm. Il-konċentrazzjonijiet ta' 5 u 10ug/ml ta' ZnO NP instabu li huma l-konċentrazzjonijiet sikuri għad-daqsijiet NP ta' 10-30 u 35-45 nm, rispettivament.benefiċċji cistancheL-analiżi taċ-ċiklu taċ-ċelluli indikat li d-daqs żgħir ta 'ZnO NPs għandu effetti aktar negattivi fuq il-proċess tad-dħul taċ-ċelluli fis-sintesi tad-DNA meta mqabbel mad-daqs akbar. Ir-riżultati tat-test -galactosidase wrew il-promozzjoni tal-Forocess li qed tixjieħ fiċ-ċelloli ttrattati bid-daqs iżgħar ta 'ZnO NPs. Iż-żewġ daqsijiet tal-NP instabu li jirregolaw il-ġeni relatati mat-tixjiħ NF-kB u p53 u jirregolaw il-ġene Nanog kontra t-tixjiħ. Fil-qosor, id-daqs iżgħar ta 'ZnO NPs jista' jtejjeb il-proċess tat-tixjiħ fiċ-ċelloli.

Jekk jogħġbok ikklikkja hawn biex tkun taf aktar

1 Introduzzjoni

Fl-aħħar għaxar snin, l-industrija tan-nanoteknoloġija jeħtieġ li tiġi żviluppata malajr madwar id-dinja. In-nanopartiċelli (NPs) ta' l-ossidu taż-żingu (ZnO) huma ġeneralment utilizzati fi prodotti għall-kura tas-sbuħija, barrakki, bijosensuri, kunsinna ta' drogi, bijoimmaġni, u bħala aġenti antifungali u antibatteriċi [1-5]. Nanostrutturi ZnO għandhom ftit proprjetajiet eċċellenti kif ukoll stabbiltà tal-kom-pound, firxa tal-wiċċ speċifika kbira, punti ewlenin ta 'korrispondenza għolja ta' elettroni, u attività elettrokomposta [6]. ZnO NPs huma fil-biċċa l-kbira użati bħala sustanza miżjuda li tinħela mid-dawl UV fi prodotti kożmetiċi bħal sunscreens, toothpaste, u prodotti magnificence [7, 8]. Bl-applikazzjoni mifruxa ta' sustanzi nanostrutturati għal oġġetti kummerċjali, il-bijosigurtà ta' dawn il-materjali ġiet ikkunsidrata biex tesplora l-effetti naturali u tossikoloġiċi ta' manifestazzjoni aberranti u immedjata ta' dawn is-sustanzi [9]. Minħabba l-ispeċi reattivi tal-ossiġnu (ROS) u l-joni tal-metall li ma jinħallx, in-nanomaterjali bħal ZnO għandhom impatti tossiċi fuq iċ-ċelloli [10,11].kolesterol cistanchePeress li t-tossiċità ta 'ZnO NPs hija ogħla f'ilma ultrapur milli f'salina buffered bil-fosfat (PBS) f'diversi midja milwiema, it-tossiċità ta' ZnO NPs hija l-aktar konformi mal-joni taż-żingu ħielsa [12]. Filwaqt li l-kumpless taż-żingu NP bil-midja jikkawża tossiċità aktar baxxa, il-konċentrazzjoni ta 'Zn2 plus jonji titnaqqas ħafna. Iż-Zn2 iġġenerat flimkien ma 'ZnO NPs li ma jinħallux jinduċu nekrożi u infjammazzjoni [13]. ROS interċellulari, li huwa kkawżat minn ZnO NPs, jinduċi mewt taċ-ċelluli u disfunzjoni tal-fosforilazzjoni ossidattiva mitokondrijali [10].

Cistanche jista 'anti-aging

Diversi esperimenti in vivo indikaw l-effetti ta 'ħsara ta' Zn NPs fuq diversi forom ta 'ħajja bħal drosophila [14], ħut [15], anfipodi [16], ġrieden [17], firien [18], u batterji [19]. Ġew irrappurtati wkoll Zn NPs li juru tossiċità in vitro [20-22]. Minkejja ħafna tossiċitajiet moħbija assoċjati ma 'ZnO NPs, huma użati ħafna għal diversi applikazzjonijiet bijomediċi u skopijiet farmaċewtiċi [23]. Għalhekk, aktar riċerka hija meħtieġa biex jiġi evalwat l-impatt tossiku ta 'dan il-kompost fuq iċ-ċelloli. Fir-riċerka tat-tossikoloġija, l-MSCs huma utilizzati bħala mudellar ideali in vivo [24]. L-iżolament u l-estensjoni tal-MSCs fil-kultura huma faċli, u d-divrenzjar tagħhom isir permezz ta 'stimulazzjoni xierqa. Iċ-ċelloli staminali mesenkimali tal-mudullun tal-għadam (BMSCs) juru sensittività għat-testijiet taċ-ċitotossiċità tal-mediċini tal-kanċer u xi mediċini ċitotossiċi oħra [25]. Barra minn hekk, iċ-ċelloli staminali mesenchymali derivati ​​mix-xaħam (AMSCs) huma utilizzati biex jevalwaw is-sigurtà tad-droga u biex jiskopru mediċini [26]. Għalhekk, f'dan l-istudju, aħna suppost li l-AMSCs u l-BMSCs immirati minn ZnO NPs jistgħu jkunu adattati biex jikkunsidraw ir-riskji potenzjali fl-iżvilupp tat-tixjiħ. Biex tiġi evalwata t-tossiċità taċ-ċelluli, l-assaġġ tal-espressjoni tal-ġeni, fattur li għandu rwol fil-proċessi tossiċi bikrija, huwa sinifikanti ħafna [26]. Għalhekk, bħala markatur speċifiku taċ-ċelluli staminali, il-ġene Nanog ġie utilizzat fir-riċerka preżenti biex jantiċipaw it-tossiċità. Nanog għandu żewġ funzjonijiet fid-divrenzjar taċ-ċelloli staminali u l-awtotiġdid [27]. Barra minn hekk, il-ġene Nanog jistimula s-soppressjoni tas-senescence billi jirregola l-espressjoni tal-ġene p27KIPI [28].effetti sekondarji cistanche deserticolaB'reazzjoni klassika għall-ġenotossiċità, biex tirrestrinġi l-proliferazzjoni taċ-ċelluli, p53 fil-ġenomi korrotta tikkawża arrest taċ-ċiklu taċ-ċelluli u mewt taċ-ċelluli. Bosta investigazzjonijiet enfasizzaw ir-rwol tal-qafas NF-kB fl-attivazzjoni tal-bidliet stimulanti fit-tessuti matul it-tixjiħ [29]. Għalhekk, fl-istudju preżenti, ġew ikkunsidrati l-assaġġ taċ-ċiklu taċ-ċelluli, l-assaġġ tal-galactosidase in situ, u l-livelli tal-mRNA tal-ġeni NF-kB, p53 u Nanog.

2 Materjali u metodi

2.1 Proprjetajiet u karatterizzazzjoni tan-nanopartiċelli

Inxtraw żewġ daqsijiet differenti ta’ ZnO NPs (Sigma Aldrich, USA) bl-informazzjoni li ġejja: wieħed b’daqs medju ta’ 10-30nm, flimkien ma’ 99 fil-mija purità, densità ta’ 5.606g/cm³, u madwar 20-60m2/ g erja tal-wiċċ, u l-oħra b'daqs medju 35-45 nm, ＋99 fil-mija purità, 5.606g/cm³ densità, u madwar 65m-/g erja tal-wiċċ (Fig. 1). Imbagħad, stokk ta '100ug/ml ta' sospensjoni ta 'ZnO NPs f'1 ml ta' PBS ġie ppreparat permezz ta 'sonikazzjoni għal 3 min.

2.2 Iżolament ta' ċelloli staminali mesenkimali

Il-BMSCs inġabru minn firien maskili ta' {{0}}ġimgħat (200-250 g). L-epifisi tneħħew, il-kavitajiet tal-mudullun ġew aċċessati, u l-plakek tal-mudullun totali (BM) ġew blushed minn għadam tibjali u femorali b'siringa ta' 10ml li fiha l-medja tal-ajkla modifikata ta' Dulbecco (DMEM) (Laboratories Inc., MA, USA) flimkien ma' 10 perċentwali tas-serum tal-fetu tal-bovini (FBS). Kampjuni BM inġabru u mqallba b'mod preċiż minn labar suċċessivi tax-xewqa ta '18 u 20 gauge mehmuża ma' siringa simili ta '10ml. Imbagħad, is-sospensjoni taċ-ċelluli ġiet ċentrifugata għal 5 min f'1000 rpm. Wara l-pellets taċ-ċelloli, ġew sospiżi mill-ġdid fil-medju b'10 fil-mija FBS. Biex tilgħab counter tally taċ-ċelluli, 4 fil-mija aċidu aċetiku tħallat ma 'ammont baxx tas-sospensjoni biex lyse iċ-ċelluli ħomor tad-demm. L-għadd taċ-ċelloli sar bl-emoċitometru. Sussegwentement, iċ-ċelluli 5 × 10' ġew miksija f'dixx tal-kultura ta '100mm, miżmuma f'5 fil-mija CO2 f'37 grad , u mibdula b'mezz frisk kull 3-4 jiem [30]. Bl-użu ta 'collagenase tip I (0.15 fil-mija piż għal volum) għal 1h f'37 grad, it-tessut xaħmi mbagħad ġie separat b'mod enżimatiku. Biex tneħħi partiċelli mhux dissoċjati, is-sospensjoni ġiet iffiltrata b'filtru 70-um. Imbagħad, DMEM b'10 fil-mija (v/v) FBS ġie miżjud u ċentrifugat f'700 × g għal 5min. Fl-aħħarnett, il-pellet taċ-ċellula ġie sospiż mill-ġdid f'DMEM b'1 fil-mija (v/v) penicillin/streptomycin u 10 fil-mija (v/v) FBS [31].

2.3 Kultura taċ-ċelluli

AMSCs u BMSCs kienu kkultivati ​​f'DMEM (Laboratories Inc., MA, USA) b'1 fil-mija antibijotiċi u 10 fil-mija FBS fil-kundizzjonijiet standard tal-kultura (f'37 grad , f'5 fil-mija CO2, u 95 fil-mija umdità)[32].

2.4 Karatterizzazzjoni ta 'markers tal-wiċċ ta' BMSCs u AMSCS

BMSCs u AMSCs inħasdu għal 5min f'37 grad, miksija b'ċentrifugazzjoni ta '200 × g għal 5min, u laħlaħ b'PBS imkessaħ. Sussegwentement, 5 ul ta' antikorpi konjugati fl-isothiocyanate fluworexxeina (FITC), inklużi CD34-PE, CD90-FITC, CD45-FITC, u CD73-FITC (Thermo Fisher Xjentifiku, il-Ġermanja), ġie miżjud mal-BMSCs u l-AMSCs u mbagħad inħażen f'temperatura tal-kamra (RT) u f'post mudlam għal 20min. Il-kampjuni ġew evalwati b'ċitometru tal-fluss (BD FACS Caliber; San Jose, CA, USA)[33, 34].

2.5 Ċitotossiċità in vitro

Għall-ittestjar taċ-ċitotossiċità tal-NPS, il-BMSCs u l-AMSCs ġew ikkultivati ​​fi {{0}}pjanċi tal-bir f'konfluwenza ta' 70-80 fil-mija, il-partiċelli kollha ġew sospiżi f'DMEM komplut (10 fil-mija NPs dilwiti b'90 fil-mija). DMEM li fih PBS)[35]. L-ivvibrar tal-banju sar darbtejn, kull darba għal 5min, biex tħallat b'mod fin il-konċentrazzjonijiet finali ta 'ZnO NPs. Għalhekk, il-BMSCs u l-AMSCs ġew ittrattati b'konċentrazzjonijiet differenti (0,3,5,10,25, u 50ug/ml) ta 'ZnO NPs għal 24, 48, u 72 siegħa. Imbagħad, intuża test MTT biex tiġi ttestjata l-vijabbiltà taċ-ċelluli ttrattati.cistanche dożaġġ redditIl-preparazzjoni tas-soluzzjoni tal-ħażniet MTT ((3-(4,5-tnaqqas ethyl thiazole-2-yl)- 2,5-diphenyltetrazolium bromide) saret billi żiedet 1ml PBS għal 5mg MTT (Sigma, USA) f'post mudlam. Imbagħad, 20ul tas-soluzzjoni tal-istokk tħallat mal-bjar sperimentali kollha (ċelluli ta 'kontroll u ZnO NPs ittrattati b'konċentrazzjonijiet differenti), ivvibrat għal 10 min, u inkubati fi 37 grad għal 3h Fl-aħħar nett, il-kampjuni ġew imneħħija mill-inkubatur u mħallta ma 'DMSO, b'kulur vjola notevoli f'dan l-istadju.Ġew żviluppati fuq pipettar u jinqraw immedjatament fil-preżenza ta' UV f'570nm.

2.6 Assaġġ taċ-ċiklu taċ-ċelluli

Il-BMSCs u l-AMSCs ġew miżrugħa fi pjanċi ta' 6-bjar differenti. Filwaqt li l-konfluwenza taċ-ċelluli ta '70 fil-mija ġiet osservata, konċentrazzjonijiet sikuri ta' ZnO NPs (5 u 10ug/ml f'daqsijiet iżgħar u akbar ta 'ZnO NPs ġew miksuba, rispettivament) ġew ittrattati fuq iċ-ċelloli għall-assaġġ MTT u inkubati għal 72h f'37 grad (5 fil-mija). CO2). Il-midja tneħħew mid-diska konfokali wara 72 siegħa u ġew maħsula b'PBS darbtejn u ċentrifugati. Iċ-ċelloli ġew iffissati bl-użu ta 'etanol (70 fil-mija) f'4 gradi għal jumejn. Imbagħad, iċ-ċelloli inkubati reġgħu ġew mlaħalħa b'PBS u mħawwda ftit, u wara dan il-midja tneħħiet kompletament mid-diska konfokali. Sussegwentement, 10ul RNase ġie miżjud u inkubat għal 45 min. Għat-tbajja ', iċ-ċelloli ġew sospiżi b'soluzzjoni ta' 10ul propidium jodude (Sigma, USA). Ċitometru tal-fluss ġie mfittex biex jevalwa d-DNA taċ-ċelloli [36].

2.7 Assaġġ ta' Galactosidase in situ għas-senescence ċellulari

L-attività tas-senescence-assoċjat-galactosidase (SA-gal), bħala bijomarkatur komuni għall-assaġġ tat-tixjiħ fiċ-ċelloli, ġiet evalwata minn SA- -gal tbajja kit (Thermo Fisher Scientific, il-Ġermanja) l-istess bħal fi studji preċedenti [37]. Iċ-ċelloli ġew miżrugħa fi 24-pjanċi bir-bir u ttrattati b'żewġ daqsijiet differenti ta 'ZnO NPs b'konċentrazzjonijiet sikuri. Sussegwentement, ġew maħsula f'PBS, iffissati f'taħlita fissattiva G/F (20 fil-mija glutaraldehyde ＋ 37 fil-mija formaldyde), u inkubati f'RT għal 3-5 min. Imbagħad, iċ-ċelloli ġew imtebbgħin f'soluzzjoni ta 'tbajja' friska (10ml ċitrat Na flimkien ma' 250ul ferricyanide tal-potassju ＋250ul ferrocyanide tal-potassju ＋100ul MgCl＋250ul NaCl＋200ul X-gal） għal 2 sigħat f'post skur ta' ċelluli skur 8}-{37} gal li esibittivi). kulur aħdar ġew viżwalizzati bl-użu ta 'mikroskopju tad-dawl invertit.

2.8 PCR f'ħin reali

Il-BMSCs u l-AMSCs b'żewġ daqsijiet differenti ta 'ZnO NPs ġew ittrattati f'konċentrazzjonijiet ottimali ta' 5 u 10 ug/ml, rispettivament. Inħasdu wara 48 siegħa, u ntuża kit ta 'estrazzjoni ta' RNA (Bio Basic INC) biex jiġi estratt l-RNA totali. L-ewwel linja ta 'cDNA ġiet sintetizzata bit-traskrizzjoni inversa bl-użu ta' kit SYBR Green qPCR MasterMix 2X, grad SYBR Premix Ex TaqIM (TaKaRa, Ġappun). Imbagħad, il-kwalità u l-kwantità tas-cDNA sintetizzat ġew evalwati minn spettrofotometru NanoDrop ND-1000 (Thermo Scientific, il-Ġermanja).benefiċċji ta 'estratt ta' cistancheImbagħad, 2ul tas-cDNA intuża għall-amplifikazzjoni tal-ġene fil-mira. Primers speċifiċi ġew iddisinjati mis-softwer Primer 3 u użati biex jamplifikaw l-espressjoni tal-ġeni p53, NF-kB, u Nanog (General Biotech, Korea). Is-sekwenzjar tal-primers huwa ppreżentat fit-Tabella 1.

Il-livelli ta' espressjoni ġew normalizzati għal-livell ta' espressjoni tal-ġene GAPDH bħala ġene ta' manutenzjoni. Biex twettaq PCR f'ħin reali, intużaw l-ewwel ċiklu f'95 grad għal 3min u 40 ċiklu f'95 grad għas-snin 20, f'60 grad għal 20s, u f'72 grad għal 30 s.

2.9 Analiżi statistika

It-testijiet kollha saru fi tliet kopji, u r-riżultati ġew murija bħala medja ± devjazzjoni standard (SD). Id-dejta ddaħħlet fis-softwer SPSS (IBM Corp. NY, USA) u ġiet analizzata b'analiżi tal-varjanza f'żewġ direzzjonijiet (ANOVA).

3 Riżultati

3.1 Analiżi taċ-ċitometrija tal-fluss taċ-ċelloli staminali mesenkimali

Iċ-ċelloli staminali mesenkimali tal-firien ġew separati minn żewġ oriġini, inkluż tessut xaħmi u BM. Il-markaturi tas-CD tal-wiċċ ta 'MSCs ġew iċċekkjati, u maġġoranza ta' AMSCs jew BMSCs (98.18 u 99.62 fil-mija) instabu għal CD90 bħala markatur tal-wiċċ pożittiv f'MSCs (Fig.2A, B). Barra minn hekk, 94.8 0 u 99.76 fil-mija ta 'CD73 f'AMSCs jew BMSCs kienu definittivament imtebba', rispettivament (Fig. 2A, B). Barra minn hekk, persentaġġ ignoble ta 'BMSCs jew AMSCs wera l-espressjoni ta' CD45 (0.18 jew 0.56 fil-mija) u CD34 (0.71 jew 12.65 fil-mija) f'AMSCs jew BMSCs, rispettivament, li huma l-markaturi ta 'nisel ematopojetiċi (Fig. .2A, B). Dawn il-profili molekulari juru l-proprjetajiet straordinarji tal-BMSCs u l-AMSCs. Barra minn hekk, japprovaw it-tneħħija ta 'kwalità taċ-ċelloli ematopojetiċi u l-iżolament ta' ċelloli staminali mesenkimali minn tessut xaħmi u BM waqt l-iżolament taċ-ċelloli stromali.

3.2 Ċitotossiċità in vitro

It-test ta 'ċitotossiċità kolorimetriku bbażat fuq MTT ġie applikat biex jinvestiga l-vijabbiltà ta' BMSCs jew AMSCs wara t-trattamenti tagħhom b'10-30 u 35-45 nm ZnO NPs għal 1,2, u 3 ijiem (Fig. 3). Skont id-dejta murija fil-Fig. 2, l-effetti ta 'żewġ daqsijiet differenti ta' ZnO NPs fuq BMSCs jew AMSCs kienu dipendenti fuq id-doża u l-ħin. F'doża 5 u 10 ug/ml, 10-30 u 35-45 nm ZnO NPs indikaw vijabbiltà tajba għall-AMSCs u BMSCs, rispettivament (Fig. 3). Barra minn hekk, il-vijabbiltà ta 'AMSCs u BMSCs b'35-45 nm ZnO NPs naqset b'mod dipendenti mid-doża u l-ħin fl-istess konċentrazzjonijiet (Fig. 3).

3.3 Assaġġ taċ-ċiklu taċ-ċelluli

L-effetti ta 'ZnO NPs fuq id-distribuzzjonijiet taċ-ċiklu taċ-ċelluli ta' BMSCs u AMSCs ġew studjati bl-użu ta 'tbajja ta' propidium iodide u mkejla permezz ta 'ċitometrija tal-fluss. Kif muri fil-Fig. 4, l-AMSCs u l-BMSCs ittrattati bi 10-30nm ZnO NPs

indika li l-proporzjon taċ-ċelloli li daħlu fil-fażi GO/Gl żdied (82.2 u 82.01 fil-mija ) meta mqabbel mal-grupp ta 'kontroll (81.92 u 78.76 fil-mija, rispettivament). Meta s-sinjali li jmexxu l-proliferazzjoni jesperjenzaw apoptosi jew huma neqsin, iċ-ċelloli għandhom tendenza li jiżdiedu f'G0/G1 [38].

Barra minn hekk, fl-AMSCs u l-BMSCs ittrattati b'{0}}nm ZnO NPs, il-fażi G2/M naqset (7.38 u 9.98 fil-mija b'mod riċettiv) meta mqabbla mal-grupp ta 'kontroll (10.04 u 13.47 fil-mija), li jindika li ċ-ċelloli ġew arrestati f' S taċ-ċiklu taċ-ċelluli u l-fażijiet G2/M u ma kinux qed jipproliferaw b'mod attiv (Fig.4). Madankollu, l-analiżi taċ-ċiklu taċ-ċelluli ta '35-45 nm ZnO NPs indikat akkumulazzjoni akbar ta' ċelluli tal-fażi G2/M f'AMSCs u BMSCs (14.19 u 16.18 fil-mija, riċettivament) meta mqabbla mal-grupp ta 'kontroll G2/M (10.04 u 13.47). fil-mija ), li jindika r-ritardjar tal-proċess taċ-ċiklu taċ-ċelluli (Fig. 4). Meta d-DNA ssir ħsara, il-punt ta 'kontroll G2 jinibixxi l-mitosi taċ-ċelloli u jiżgura l-proliferazzjoni ta' duplikati tal-ġenoma mingħajr żbalji għal kull ċellula bint.

3.4 Assaġġ ta' Galactosidase in situ

L-attività tal-enzima beta-galactosidase intużat f'dan ix-xogħol biex jiċċekkja l-effett ta' 10-30 u 35-45 nm ZnO NPs fuq is-senescence ta' BMSCs u AMSCs. Ir-riżultati tagħna wrew li ż-żoni taċ-ċelluli bi tbajja ħadra pożittiva ġew osservati aktar ta 'spiss fil-grupp ittrattat b'ZnO NP fiż-żewġ tipi ta' ċelloli staminali tal-firien meta mqabbla mal-grupp ta 'kontroll (Fig. 5A, B).

Fiċ-ċelloli normali, l-aċidu liżosomali -galactosidases ġew prodotti u miġbura fil-liżosoma, kif osservat fil-gruppi ta 'kontroll. Iżda fiċ-ċelloli senescent, il-liżosoma żdied u pproduċa livell ta 'fuq ta' -galactosidase, imsejjaħ senescence-assoċjat -galactosidase (SA- -gal), kif misjuba fiċ-ċelloli ttrattati b'ZnO NPs (Fig. 5). Ċelloli pożittivi ta 'SA-gal kienu mtebbgħin blu-aħdar taħt mikroskopija bright-field. Iż-żewġ ċelloli ttrattati kienu pożittivi meta mqabbla mal-gruppi ta 'kontroll. L-ogħla kulur blu-aħdar inkiseb f'AMSCs b'10-30 nm ZnO NPs (Fig. 5A).

3.5 PCR f'ħin reali

L-espressjoni relattiva tal-ġeni NF-kB, P53, u Nanog ġiet evalwata b'mod relattiv għal GAPDH bħala ġene ta' manutenzjoni kemm fuq BMSCs kif ukoll fuq AMSCs, li kienu esposti għal 5 u 10ug/ml ZnO NPs fi 10-30 u 35-45 nm daqsijiet, rispettivament, wara 48h. Ir-riżultati tal-espressjoni tal-ġeni Nanog fiċ-ċelloli ttrattati bi 10-30 u 35-45 nm ZnO NPs urew b'mod sinifikanti (P<0.01)lower regulation="" in="" the="" amscs="" (fig.6a)="" and="" bmscs="" in="" comparison="" with="" the="" control="" group="" (fig.="">

Iċ-ċelloli ttrattati b'10-30nm ZnO NPs urew espressjoni aktar baxxa tal-ġene Nanog meta mqabbla maċ-ċelloli ttrattati bi

4 Diskussjoni

Dan l-istudju evalwa l-effetti tossiċi ta' żewġ daqsijiet ta' ZnO NPs fuq BMSCs u AMSCs;10-30nm bħala daqs iżgħar u 35-45nm bħala daqs akbar. Ir-riżultati wrew li d-daqs iżgħar ta 'ZnO NPs kellu effett aktar tossiku mid-daqs akbar tiegħu. Iż-żona tal-wiċċ u d-daqs tal-partiċelli tal-NPs huma kwalitajiet materjali sinifikanti mil-lat tossikoloġiku. Hekk kif id-daqs tal-partiċelli jonqos, ir-reġjun tal-wiċċ tiegħu jgħolli u jippermetti firxa ogħla tal-partiċelli jew l-atomi tiegħu li jintwerew superfiċjalment għall-kuntrarju tan-naħa ta' ġewwa tal-materjal [39].

Nanomaterjali iżgħar minn 50 nm juru proprjetajiet Fiżiko-kimiċi uniċi minħabba d-daqs żgħir tagħhom, ir-reġjun tal-wiċċ għoli, l-ispiża baxxa, ir-reattività mtejba, u d-dħul faċli fid-diviżuri taċ-ċelluli [40-42]. Skont ir-riżultati tal-assaġġ MTT tagħna, il-konċentrazzjonijiet ottimali u sikuri tad-daqsijiet iżgħar u akbar studjati ta 'ZnO NPs kienu 5 u 10 ug/ml, rispettivament, meta mqabbla mal-gruppi ta' kontroll. L-analiżi taċ-ċiklu taċ-ċelluli tagħna wriet li konċentrazzjonijiet sikuri ta’ ZnO NPs ta’ daqs 10-30 nm għandhom effetti tossiċi fuq AMSCs billi jnaqqsu n-numru ta’ ċelloli fil-fażijiet S u GO/G1, li jindika l-arrest tal-proċess taċ-ċiklu taċ-ċelluli u t-telf. tas-sinjali tal-proliferazzjoni tas-sewqan. ZnO NPs f'daqs 35-45 nm naqqsu ċ-ċelloli fil-fażijiet G2/M u S, li rriżultaw fir-ritardazzjoni tal-proċess taċ-ċiklu taċ-ċelluli.

Ir-riżultati tal-istudju tagħna huma konformi ma 'dawk ta' studji oħra li wrew li NPs jistgħu jwasslu għall-mewt taċ-ċellula permezz ta 'ħsara lid-DNA jew organelli [43, 44]. Għalkemm hemm rapporti tossikoloġiċi limitati tal-impatt ta' ZnO NPs, hemm ftit rapporti dwar l-effetti ċitotossiċi ta' ZnO NP in vitro [45-47]. Studju wera li l-istress ossidattiv ġie attivat fiċ-ċelloli TR146 b'konċentrazzjoni ta '10ug/ml ta' ZnO NPs [48] u f'ċelloli SH-SY5Y b'konċentrazzjoni ta '15 ug/ml [49]. Ċitokina pro-infjammatorja rilaxxata fiċ-ċelloli THP-1 b'17.69 ug/ml ta' ZnO NPs 【20】. Saret ukoll ħsara fid-DNA f'konċentrazzjoni ta '6.4 ug/ml ta' ZnO NPs fiċ-ċelloli tal-karċinoma tal-kolon tal-bniedem [50] u f'konċentrazzjoni ta '12.5 ug/ml f'ċelloli epiteljali tal-kliewi tal-firien [51]. Il-kuntatt man-nanomaterjali huwa inevitabbli għax qed isiru parti mill-ħajja tagħna ta' kuljum; għalhekk, it-tossiċità tar-riċerka dwar in-nanomaterjali hija kkunsidrata [52]. Il-Figura 9 turi l-interazzjoni ta 'ZnO NPs fiċ-ċellula tal-mammiferi. Id-determinazzjoni taċ-ċelluli senescent uriet żieda fil-livell ta 'attività liżosomali -galactosidase [53]. Ir-riżultati tat-test SA- -gal tagħna wrew li ZnO NPs kemm f'daqsijiet iżgħar kif ukoll akbar (10-30 u 35-45 nm) stimulaw iċ-ċelloli biex jipproduċu l-liżosoma. Madankollu, kulur blu-aħdar għoli kien indott minn livelli għolja lisosomali fiċ-ċelloli esposti għal 10-30 nm ta 'ZnO NPs meta mqabbla mal-grupp ta' kontroll.

P53 jaħdem bħala kwalità ta 'eċċellenza għall-ħajja tal-attività qawwija tiegħu tas-silencer tat-tumur u kontrollur tat-tixjiħ [54]. p53 jista 'jnaqqas u jżid l-istress ossidattiv possibilment minħabba l-effett doppju tiegħu fuq is-senescence. Ir-riżultati tagħna tal-PCR f'ħin reali indikaw espressjoni rregolata b'mod sinifikanti tal-ġeni p53 u NF-kB fiċ-ċelloli esposti għaż-żewġ daqsijiet ta 'ZnO NPs. Madankollu, l-ogħla espressjoni żejda ta' dawn il-ġeni ġiet skoperta fiċ-ċelloli ttrattati b'daqs iżgħar (10-30nm) ta' NPs. Barra minn hekk, il-livell tal-mRNA tal-ġene Nanog kien meqjus bħala ġene kontra t-tixjiħ. Għall-ġene Nanog, ir-riżultati tal-istudju tagħna wrew tnaqqis sinifikanti taż-żewġ daqsijiet studjati ta 'ZnO NPs fiż-żewġ ċelloli ttrattati. Madankollu, l-inqas downregulation fid-daqs 10-30nm indikat li ZnO NPs jistgħu jkunu aktar tossiċi fid-daqs iżgħar milli fid-daqs akbar (35-45 nm).

5 Konklużjoni

ZnO NPs (10-30 u 35-45 nm) iwasslu liċ-ċelloli għall-proċess ta' tixjiħ. Id-daqs iżgħar ta 'ZnO NPs għandu aktar effetti tossiċi fuq is-sintesi tad-DNA mid-daqs akbar. L-ogħla tbajja ta '-galactosidase kienet osservata fid-daqs iżgħar mid-daqs akbar ta' ZnO NPs. Barra minn hekk, espressjoni żejda sinifikanti ta 'ġeni relatati mat-tixjiħ (NF-kB u p53) ġiet akkwistata f'ċelloli ZnO NPs ittrattati biż-żewġ daqsijiet. Barra minn hekk, inkisbet downregulation sinifikanti tal-ġene relatat mat-tixjiħ (Nanog) fiċ-ċelloli ttrattati b'ZnO NPs.

Dan l-artikolu huwa estratt minn Journal of Materials Science: Materials in Medicine (2021) 32:128https://doi.org/10.1007/s10856-021-06602-x