Nanocząstki tlenku cynku wspomagają proces starzenia w sposób zależny od rozmiaru

Proszę o kontaktoscar.xiao@wecistanche.compo więcej informacji

Abstrakcyjny

Nanocząstki (NP) tlenku cynku (ZnO) są zwykle wykorzystywane w produktach kosmetycznych, szopach, bioczujnikach i dostarczaniu leków. Jako idealne systemy in vitro, mezenchymalne komórki macierzyste (MSC) są wykorzystywane do badania ostrej toksyczności. W niniejszym badaniu oceniano zależne od wielkości efekty cytotoksyczności nanocząstek ZnO na MSC. MSC szpiku kostnego i tkanki tłuszczowej leczono nanocząstkami ZnO o średniej wielkości 10-30 i 35-45 nm. Stwierdzono, że stężenia 5 i 10 ug/ml ZnO NP są bezpiecznymi stężeniami odpowiednio dla rozmiarów NP 10-30 i 35-45 nm.korzyści cistancheAnaliza cyklu komórkowego wykazała, że ​​mały rozmiar nanocząstek ZnO ma bardziej negatywny wpływ na proces wejścia komórki do syntezy DNA w porównaniu z większymi rozmiarami. Wyniki testu -galaktozydazy wykazały promocję starzenia się Forocess w komórkach traktowanych mniejszymi rozmiarami nanocząstek ZnO. Stwierdzono, że oba rozmiary NP regulują w górę geny związane ze starzeniem się NF-kB i p53 oraz zmniejszają gen przeciwdziałający starzeniu się Nanog. Podsumowując, mniejsze rozmiary nanocząstek ZnO mogą nasilać proces starzenia się komórek.

Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej

1. Wstęp

W ostatniej dekadzie przemysł nanotechnologiczny musi być szybko rozwijany na całym świecie. Nanocząstki tlenku cynku (ZnO) (NP) są zwykle wykorzystywane w produktach do pielęgnacji urody, szopach, bioczujnikach, dostarczaniu leków, bioobrazowaniu oraz jako środki przeciwgrzybicze i przeciwbakteryjne [1-5]. Nanostruktury ZnO mają kilka doskonałych właściwości, a także stabilność związku, duży zakres powierzchni właściwej, wysoką korespondencję elektronową i aktywność elektrozwiązków [6]. ZnO NP są w większości stosowane jako dodana substancja rozpraszająca światło UV w produktach kosmetycznych, takich jak filtry przeciwsłoneczne, pasty do zębów i produkty typu magnifience [7, 8]. Wraz z powszechnym stosowaniem substancji nanostrukturalnych w produktach komercyjnych rozważano biobezpieczeństwo tych materiałów w celu zbadania naturalnych i toksykologicznych skutków nieprawidłowej i natychmiastowej manifestacji tych substancji [9]. Ze względu na reaktywne formy tlenu (ROS) i nierozpuszczalne jony metali nanomateriały takie jak ZnO mają toksyczny wpływ na komórki [10,11].cholesterol cistanchePonieważ toksyczność nanocząsteczek ZnO jest wyższa w wodzie ultraczystej niż w soli fizjologicznej buforowanej fosforanem (PBS) w różnych środowiskach wodnych, toksyczność nanocząsteczek ZnO jest w większości zgodna z wolnymi jonami cynku [12]. Podczas gdy kompleks cynku NP z pożywką powoduje niższą toksyczność, stężenie jonów Zn2 plus jest znacznie zmniejszone. Wygenerowane Zn2 plus nierozpuszczalne NP ZnO indukują martwicę i stan zapalny [13]. Międzykomórkowe ROS, które są wywoływane przez ZnO NP, indukują śmierć komórki i dysfunkcję mitochondrialnej fosforylacji oksydacyjnej [10].

Cistanche może przeciwdziałać starzeniu

Kilka eksperymentów in vivo wykazało szkodliwy wpływ nanocząstek Zn na różne formy życia, takie jak muszki owocowe [14], ryby [15], obunogi [16], myszy [17], szczury [18] i bakterie [19]. Doniesiono również, że nanocząstki Zn wykazują toksyczność in vitro [20-22]. Pomimo wielu ukrytych toksyczności związanych z nanocząsteczkami ZnO, są one szeroko stosowane w różnych zastosowaniach biomedycznych i farmaceutycznych [23]. Dlatego potrzebne są dalsze badania w celu oceny toksycznego wpływu tego związku na komórki. W badaniach toksykologicznych MSC są wykorzystywane jako idealne modelowanie in vivo [24]. Izolacja i rozszerzenie MSCs w hodowli są łatwe, a ich różnicowanie odbywa się poprzez odpowiednią stymulację. Mezenchymalne komórki macierzyste szpiku kostnego (BMSC) wykazują wrażliwość na badania cytotoksyczności leków onkologicznych i niektórych innych leków cytotoksycznych [25]. Ponadto mezenchymalne komórki macierzyste pochodzenia tłuszczowego (AMSC) są wykorzystywane do oceny bezpieczeństwa leków i odkrywania leków [26]. Dlatego w tym badaniu założyliśmy, że AMSC i BMSC nakierowane przez ZnO NP mogą być odpowiednie do rozważenia potencjalnych zagrożeń związanych z rozwojem starzenia się. W ocenie toksyczności komórkowej bardzo istotne jest oznaczenie ekspresji genów, czynnika, który odgrywa rolę we wczesnych procesach toksycznych [26]. Tak więc, jako specyficzny marker komórek macierzystych, gen Nanog został wykorzystany w niniejszych badaniach do przewidywania toksyczności. Nanog pełni dwie funkcje w różnicowaniu i samoodnowie komórek macierzystych [27]. Ponadto gen Nanog stymuluje supresję starzenia poprzez obniżenie ekspresji genu p27KIPI [28].skutki uboczne cistanche deserticolaW klasycznej odpowiedzi na genotoksyczność, w celu ograniczenia proliferacji komórek, p53 w uszkodzonych genomach powoduje zatrzymanie cyklu komórkowego i śmierć komórki. Liczne badania podkreślają rolę zrębu NF-kB w aktywowaniu stymulujących zmian w tkankach podczas starzenia [29]. Dlatego w niniejszym badaniu uwzględniono test cyklu komórkowego, test galaktozydazy in situ oraz poziomy mRNA genów NF-kB, p53 i Nanog.

2. Materiały i metody

2.1 Właściwości i charakterystyka nanocząstek

Zakupiono dwa różne rozmiary nanocząstek ZnO (Sigma Aldrich, USA) z następującymi informacjami: jeden o średniej wielkości 10-30nm, plus 99 procent czystości, gęstość 5,606 g/cm³ i około 20-60m2/ g, a drugi o średniej wielkości 35-45 nm, 99% czystości, gęstości 5,606 g/cm³ i powierzchni około 65 m-/g (ryc. 1). Następnie przygotowano zapas 100 ug/ml zawiesiny ZnO NPs w 1 ml PBS przez sonikację przez 3 min.

2.2 Izolacja mezenchymalnych komórek macierzystych

BMSC pobrano od {{0}}tygodniowych (200-250 g) samców szczurów. Nasady usunięto, uzyskano dostęp do jam szpikowych i zaczerwieniono zatyczki szpiku kostnego (BM) z kości piszczelowej i udowej za pomocą 10 ml strzykawki zawierającej pożywkę eagle zmodyfikowaną przez Dulbecco (DMEM) (Laboratories Inc., MA, USA) plus 10 procent płodowej surowicy bydlęcej (FBS). Próbki BM zostały zebrane i precyzyjnie zdenerwowane przez kolejne pożądane igły o rozmiarze 18 i 20 G dołączane do podobnej 10 ml strzykawki. Następnie zawiesinę komórek wirowano przez 5 min przy 1000 rpm. Po osadzeniu komórek ponownie zawieszono je w pożywce z 10% FBS. Aby odtworzyć licznik komórek, zmieszano 4% kwas octowy z niewielką ilością zawiesiny w celu lizy czerwonych krwinek. Liczenie komórek przeprowadzono hemocytometrem. Następnie komórki 5×10' umieszczono na płytce hodowlanej 100 mm, trzymano w 5% CO2 w temperaturze 37 stopni i co 3-4 dni zmieniano na świeżą pożywkę [30]. Stosując kolagenazę typu I (0,15 procent masy do objętości) przez 1 godzinę w temperaturze 37°C, tkanka tłuszczowa została następnie enzymatycznie oddzielona. Aby usunąć niezdysocjowane cząstki, zawiesinę przefiltrowano przez filtr 70-um. Następnie dodano DMEM z 10% (obj./obj.) FBS i wirowano przy 700 xg przez 5 min. Ostatecznie osad komórek ponownie zawieszono w DMEM z 1 procentem (obj./obj.) penicyliny/streptomycyny i 10 procentami (obj./obj.) FBS [31].

2.3 Hodowla komórkowa

AMSC i BMSC hodowano w DMEM (Laboratories Inc., MA, USA) z 1 procentem antybiotyków i 10 procentami FBS w standardowych warunkach hodowli (w 37°C, przy 5% CO2 i 95% wilgotności) [32].

2.4 Charakterystyka markerów powierzchniowych BMSC i AMSCS

BMSC i AMSC zbierano przez 5 min w 37°C, wysiano przez wirowanie 200 xg przez 5 min i przepłukano schłodzonym PBS. Następnie 5 ul przeciwciał sprzężonych z izotiocyjanianem fluoresceiny (FITC), w tym CD34-PE, CD90-FITC, CD45-FITC i CD73-FITC (Thermo Fisher Scientific, Niemcy), dodano do BMSC i AMSC, a następnie przechowywano w temperaturze pokojowej (RT) i ciemnym miejscu przez 20 min. Próbki oceniano cytometrem przepływowym (BD FACS Calibre; San Jose, CA, USA) [33, 34].

2.5 Cytotoksyczność in vitro

W celu zbadania cytotoksyczności NPS, BMSC i AMSC hodowano w {{0}}płytkach dołkowych przy konfluencji 70-80 procent , wszystkie cząstki zawieszono w kompletnym DMEM (10 procent rozcieńczonych NP z 90 procentami DMEM zawierający PBS)[35]. Sonikację w kąpieli przeprowadzono dwukrotnie, za każdym razem przez 5 minut, w celu dokładnego wymieszania końcowych stężeń ZnO NPs. W związku z tym BMSC i AMSC były traktowane różnymi stężeniami （0,3,5,10,25 i 50ug/ml） ZnO NP przez 24, 48 i 72 godziny. Następnie zastosowano test MTT do zbadania żywotności traktowanych komórek.dawkowanie cistanche redditPrzygotowanie roztworu podstawowego MTT ((3-(4,5-diminin etylotiazol-2-yl)- 2,5-bromek difenylotetrazoliowy) wykonano przez dodanie 1 ml PBS do 5mg MTT (Sigma, USA) w ciemnym miejscu.Następnie 20ul roztworu podstawowego zmieszano ze wszystkimi dołkami doświadczalnymi (komórki kontrolne i ZnO NP potraktowane różnymi stężeniami), wibrowano przez 10 min i inkubowano w 37°C przez 3h Na koniec próbki usunięto z inkubatora i zmieszano z DMSO z widocznym fioletowym kolorem na tym etapie Wywołano je przez pipetowanie i odczytano natychmiast w obecności UV przy 570 nm.

2.6 Test cyklu komórkowego

BMSC i AMSC wysiano w różnych 6-dołkowych płytkach. Chociaż zaobserwowano 70-procentową konfluencję komórek, bezpieczne stężenia ZnO NPs (5 i 10 ug/ml odpowiednio w mniejszych i większych rozmiarach NP ZnO) potraktowano na komórkach do testu MTT i inkubowano przez 72 godziny w 37 stopniach (5 procent). CO2). Pożywkę usunięto z dysku konfokalnego po 72 godzinach i dwukrotnie przemyto PBS i odwirowano. Komórki utrwalano etanolem (70 procent) w 4 stopniach przez 2 dni. Następnie inkubowane komórki ponownie przepłukano PBS i lekko wstrząsano, po czym pożywkę całkowicie usunięto z dysku konfokalnego. Następnie dodano 10 ul RNazy i inkubowano przez 45 min. Do barwienia komórki zawieszono w 10 ul roztworu jodku propidyny (Sigma, USA). Do oceny DNA komórek wykorzystano cytometr przepływowy [36].

2.7 Test galaktozydazy in situ na starzenie komórkowe

Aktywność galaktozydazy związanej ze starzeniem się (SA-gal), jako wspólnego biomarkera w teście starzenia się komórek, oceniono za pomocą zestawu do barwienia SA- -gal (Thermo Fisher Scientific, Niemcy), tak samo jak w poprzednich badaniach [37]. Komórki wysiano na 24-dołkowych płytkach i potraktowano dwoma różnymi rozmiarami NP ZnO o bezpiecznych stężeniach. Następnie przepłukano je w PBS, utrwalono w mieszaninie utrwalającej G/F (20% aldehyd glutarowy ＋ 37 procent formaldyd) i inkubowano w temperaturze pokojowej przez 3-5 min. Następnie komórki barwiono w świeżym roztworze barwiącym (10ml cytrynianu Na plus 250ul żelazicyjanek potasu 250ul żelazocyjanku potasu＋100ul MgCl＋250ul NaCl＋200ul X-gal）przez 2h w ciemnym miejscu w temperaturze 37 stopni. SA- -gal-dodatnie komórki wykazywały kolor zielony wizualizowano za pomocą odwróconego mikroskopu świetlnego.

2.8 PCR w czasie rzeczywistym

BMSC i AMSC o dwóch różnych rozmiarach nanocząstek ZnO poddano działaniu optymalnych stężeń odpowiednio 5 i 10 ug/ml. Zebrano je po 48 godzinach, a do ekstrakcji całkowitego RNA zastosowano zestaw do ekstrakcji RNA (Bio Basic INC). Pierwszą nić cDNA zsyntetyzowano metodą odwrotnej transkrypcji przy użyciu zestawu SYBR Green qPCR MasterMix 2X, SYBR degree Premix Ex TaqIM (TaKaRa, Japonia). Następnie jakość i ilość zsyntetyzowanego cDNA oceniano za pomocą spektrofotometru NanoDrop ND-1000 (Thermo Scientific, Niemcy).korzyści z ekstraktu z cistancheNastępnie 2ul cDNA zastosowano do amplifikacji genu docelowego. Specyficzne startery zaprojektowano za pomocą oprogramowania Primer 3 i zastosowano do amplifikacji ekspresji genów p53, NF-kB i Nanog (General Biotech, Korea). Sekwencjonowanie starterów przedstawiono w Tabeli 1.

Poziomy ekspresji znormalizowano do poziomu ekspresji genu GAPDH jako genu porządkowego. Do przeprowadzenia PCR w czasie rzeczywistym zastosowano pierwszy cykl w 95 stopniach przez 3 min i 40 cyklach w 95 stopniach przez 20s, w 60 stopniach przez 20s i w 72 stopniach przez 30s.

2.9 Analiza statystyczna

Wszystkie testy przeprowadzono w trzech powtórzeniach, a wyniki przedstawiono jako średnią ± odchylenie standardowe (SD). Dane wprowadzono do oprogramowania SPSS (IBM Corp. NY, USA) i analizowano za pomocą dwukierunkowej analizy wariancji (ANOVA).

3. Wyniki

3.1 Analiza metodą cytometrii przepływowej mezenchymalnych komórek macierzystych

Oddzielono szczurze mezenchymalne komórki macierzyste z dwóch źródeł, w tym tkanki tłuszczowej i BM. Sprawdzono powierzchniowe markery CD MSC i większość AMSC lub BMSC (98,18 i 99,62 procent) stwierdzono dla CD90 jako dodatniego markera powierzchniowego w MSC (ryc. 2A, B). Ponadto 94,80 i 99,76 procent CD73 w AMSC lub BMSC było odpowiednio wybarwionych (ryc. 2A, B). Co więcej, nieznaczny odsetek BMSC lub AMSC wykazywał ekspresję CD45 (00,18 lub 0,56 procent) i CD34 (0,71 lub 12,65 procent) odpowiednio w AMSC lub BMSC, które są markerami linii krwiotwórczych (Ryc. .2A, B). Te profile molekularne wykazują niezwykłe właściwości BMSC i AMSC. Ponadto aprobują jakościowe usuwanie komórek krwiotwórczych oraz izolację mezenchymalnych komórek macierzystych z tkanki tłuszczowej i BM podczas izolacji komórek zrębu.

3.2 Cytotoksyczność in vitro

Test cytotoksyczności kolorymetrycznej oparty na MTT zastosowano do zbadania żywotności BMSC lub AMSC po ich traktowaniu 10-30 i 35-45 nm ZnO NP przez 1, 2 i 3 dni (ryc. 3). Zgodnie z danymi przedstawionymi na ryc. 2, wpływ dwóch różnych rozmiarów nanocząstek ZnO na BMSC lub AMSC był zależny od dawki i czasu. W dawce 5 i 10 ug/ml, 10-30 i 35-45 nm ZnO NP wykazały dobrą żywotność odpowiednio dla AMSC i BMSC (Fig. 3). Ponadto żywotność AMSC i BMSC z 35-45 nm ZnO NP zmniejszyła się w sposób zależny od dawki i czasu przy tych samych stężeniach (ryc. 3).

3.3 Test cyklu komórkowego

Wpływ nanocząstek ZnO na rozkłady cyklu komórkowego BMSC i AMSC zbadano za pomocą barwienia jodkiem propidyny i zmierzono za pomocą cytometrii przepływowej. Jak pokazano na ryc. 4, AMSC i BMSC poddane działaniu 10-30nm ZnO NP

wykazali, że stosunek komórek wchodzących w fazę GO/G1 wzrósł (82,2 i 82.01 procent) w porównaniu z grupą kontrolną (odpowiednio 81,92 i 78,76 procent). Gdy sygnały napędzające proliferację doświadczają apoptozy lub ich brakuje, komórki mają tendencję do wzrostu w G0/G1 [38].

Co więcej, w AMSC i BMSC traktowanych 10-30nm ZnO NP faza G2/M zmniejszyła się (7,38 i 9,98 procenta receptywnie) w porównaniu z grupą kontrolną (10,04 i 13,47 procent), co wskazuje, że komórki zostały zatrzymane w Cykl komórkowy S i fazy G2/M i nie ulegały aktywnej proliferacji (ryc. 4). Jednak analiza cyklu komórkowego 35-45 nm ZnO NP wykazała zwiększoną akumulację komórek fazy G2/M w AMSC i BMSC (14,19 i 16,18%, receptywnie) w porównaniu z grupą kontrolną G2/M (10,04 i 13,47 procent ), wskazując na opóźnienie procesu cyklu komórkowego (ryc. 4). Kiedy DNA jest uszkodzone, punkt kontrolny G2 hamuje mitozę komórek i zapewnia proliferację wolnych od błędów duplikatów genomu do każdej komórki potomnej.

3.4 Test galaktozydazy in situ

Aktywność enzymu beta-galaktozydazy została wykorzystana w tej pracy do sprawdzenia wpływu 10-30 i 35-45 nm ZnO NP na starzenie się BMSC i AMSC. Nasze wyniki wykazały, że obszary komórek z dodatnim zielonym zabarwieniem obserwowano częściej w grupie traktowanej ZnO NP w obu typach szczurzych komórek macierzystych w porównaniu z grupą kontrolną (ryc. 5A, B).

W normalnych komórkach wytworzono kwaśne galaktozydazy lizosomalne i zebrano je w lizosomie, jak zaobserwowano w grupach kontrolnych. Ale w starzejących się komórkach lizosom zwiększył się i wytworzył górny poziom -galaktozydazy, zwany -galaktozydazą związaną ze starzeniem się (SA- -gal), co wykryto w komórkach traktowanych nanocząsteczkami ZnO (Fig. 5). Dodatnie komórki SA-gal wybarwiono na niebiesko-zielono pod mikroskopem w jasnym polu. Obie traktowane komórki były pozytywne w porównaniu z grupami kontrolnymi. Najwyższe niebiesko-zielone zabarwienie uzyskano w AMSC z nanocząsteczkami 10-30nm ZnO (ryc. 5A).

3.5 PCR w czasie rzeczywistym

Względną ekspresję genów NF-kB, P53 i Nanog oceniono w stosunku do GAPDH jako genu porządkowego zarówno w BMSC, jak i AMSC, które były wystawione na 5 i 10 ug/ml ZnO NP w 10-30 i 35-45 rozmiary nm, odpowiednio, po 48 godz. Wyniki ekspresji genów Nanog w komórkach traktowanych 10-30 i 35-45 nm ZnO NP wykazały znacząco (P<0.01)lower regulation="" in="" the="" amscs="" (fig.6a)="" and="" bmscs="" in="" comparison="" with="" the="" control="" group="" (fig.="">

Komórki traktowane 10-30nm ZnO NP wykazywały niższą ekspresję genu Nanog w porównaniu z komórkami traktowanymi

4. Dyskusja

W badaniu tym oceniano toksyczny wpływ dwóch rozmiarów nanocząstek ZnO na BMSC i AMSC; 10-30nm jako mniejszy rozmiar i 35-45nm jako większy rozmiar. Wyniki ujawniły, że mniejszy rozmiar nanocząsteczek ZnO miał bardziej toksyczny efekt niż jego większy rozmiar. Strefa powierzchniowa i wielkość cząstek nanocząsteczek są istotnymi cechami materiału z toksykologicznego punktu widzenia. W miarę zmniejszania się wielkości cząstek, jej obszar powierzchni unosi się i pozwala na powierzchowne ukazanie większej ilości cząstek lub atomów, w przeciwieństwie do wewnętrznej strony materiału [39].

Nanomateriały mniejsze niż 50 nm wykazują unikalne właściwości fizykochemiczne ze względu na ich mały rozmiar, duży obszar powierzchni, niski koszt, lepszą reaktywność i łatwe wejście do dzielników komórkowych [40-42]. Zgodnie z wynikami naszego testu MTT, optymalne i bezpieczne stężenia badanych mniejszych i większych rozmiarów nanocząstek ZnO wynosiły odpowiednio 5 i 10 ug/ml w porównaniu z grupami kontrolnymi. Nasza analiza cyklu komórkowego wykazała, że ​​bezpieczne stężenia ZnO NP o wielkości 10-30 nm mają toksyczny wpływ na AMSC poprzez zmniejszenie liczby komórek w fazach S i GO/G1, co wskazuje na zatrzymanie procesu cyklu komórkowego i utratę sygnałów proliferacji napędu. NP ZnO w rozmiarze 35-45 nm zmniejszyły komórki w fazach G2/M i S, powodując opóźnienie procesu cyklu komórkowego.

Wyniki naszych badań są zgodne z wynikami innych badań, które wykazały, że nanocząsteczki mogą prowadzić do śmierci komórki poprzez uszkodzenie DNA lub organelli [43, 44]. Chociaż istnieją ograniczone doniesienia toksykologiczne dotyczące wpływu ZnO NP, istnieje kilka doniesień na temat cytotoksycznych skutków ZnO NP in vitro [45-47]. Badanie wykazało, że stres oksydacyjny był aktywowany w komórkach TR146 przy stężeniu nanocząsteczek ZnO 10 µg/ml [48] oraz w komórkach SH-SY5Y przy stężeniu 15 µg/ml [49]. Prozapalna cytokina uwalniana w komórkach THP-1 z 17,69 ug/ml ZnO NP 【20】. Uszkodzenia DNA dokonywano również przy stężeniu 6,4 ug/ml nanocząstek ZnO w komórkach ludzkiego raka okrężnicy [50] i przy stężeniu 12,5 ug/ml w komórkach nabłonkowych nerek szczura [51]. Kontakt z nanomateriałami jest nieunikniony, ponieważ stają się one częścią naszego codziennego życia; w związku z tym bierze się pod uwagę toksyczność badań nanomateriałów [52]. Figura 9 ilustruje oddziaływanie nanocząstek ZnO w komórce ssaka. Oznaczenie starzejących się komórek wykazało podwyższony poziom aktywności lizosomalnej -galaktozydazy [53]. Nasze wyniki testu SA- -gal wykazały, że nanocząstki ZnO zarówno w mniejszych, jak i większych rozmiarach (10-30 i 35-45 nm) stymulowały komórki do wytwarzania lizosomu. Jednak wysoki niebiesko-zielony kolor był indukowany przez wysokie poziomy lizosomów w komórkach wystawionych na 10-30 nm nanocząstek ZnO w porównaniu z grupą kontrolną.

P53 działa jako cecha doskonałości przez całe życie dzięki silnej aktywności tłumiącej nowotwór i kontrolerowi starzenia [54]. p53 może zmniejszać i zwiększać stres oksydacyjny, prawdopodobnie ze względu na podwójny wpływ na starzenie się. Nasze wyniki PCR w czasie rzeczywistym wykazały znacząco podwyższoną ekspresję genów p53 i NF-kB w komórkach wystawionych na działanie nanocząstek ZnO o obu rozmiarach. Jednak najwyższą nadekspresję tych genów wykryto w komórkach traktowanych NP o mniejszym rozmiarze (10-30nm). Co więcej, poziom mRNA genu Nanog uznano za gen przeciwstarzeniowy. W przypadku genu Nanog wyniki naszego badania wykazały znaczne zmniejszenie obu badanych rozmiarów nanocząstek ZnO w obu leczonych komórkach. Jednak najniższa regulacja w dół w rozmiarze 10-30nm wskazuje, że NP ZnO mogą być bardziej toksyczne w mniejszym rozmiarze niż w większym rozmiarze (35-45 nm).

5. Wniosek

ZnO NP (10-30 i 35-45 nm) pobudzają komórki do procesu starzenia. Mniejszy rozmiar nanocząsteczek ZnO ma bardziej toksyczny wpływ na syntezę DNA niż większy rozmiar. Największe wybarwienie -galaktozydazą zaobserwowano w mniejszych rozmiarach niż większe nanocząsteczki ZnO. Ponadto, w komórkach ZnO NPs traktowanych obydwoma rozmiarami nabyto znaczną nadekspresję genów związanych ze starzeniem się (NF-kB i p53). Co więcej, w komórkach traktowanych nanocząstkami ZnO uzyskano znaczne obniżenie poziomu genu związanego z przeciwdziałaniem starzeniu się (Nanog).

Ten artykuł pochodzi z Journal of Materials Science: Materials in Medicine (2021) 32:128https://doi.org/10.1007/s10856-021-06602-x