????納米材料具有優(yōu)異的物理化學(xué)特性,在食品、化妝品、能源、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,但隨之而來(lái)的安全問(wèn)題也成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。納米材料可經(jīng)由皮膚接觸、呼吸、胃腸道吸收等不同方式進(jìn)入人體,并且可以透過(guò)或繞過(guò)血腦屏障對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成危害(International Journal of Nanomedicine, 2019, 14, 4167-4186)。
近日,大連理工大學(xué)化工學(xué)院孫冰冰教授課題組使用不同的神經(jīng)毒性研究模型:微血管內(nèi)皮細(xì)胞bEnd.3,小膠質(zhì)細(xì)胞N9,海馬區(qū)神經(jīng)元HT22,對(duì)St?ber二氧化硅的神經(jīng)毒性進(jìn)行評(píng)估,并探究其毒性機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn),三種細(xì)胞得到的毒性結(jié)果不同:St?ber二氧化硅對(duì)N9細(xì)胞造成了顯著毒性,且毒性隨著納米粒子的尺寸的減小而增大,另一方面,對(duì)bEnd.3和HT22細(xì)胞無(wú)明顯的毒性。機(jī)理探究發(fā)現(xiàn),St?ber二氧化硅引發(fā)小膠質(zhì)細(xì)胞線粒體活性氧的產(chǎn)生以及溶酶體的破損,導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子IL-1β的釋放。另外,小膠質(zhì)細(xì)胞出現(xiàn)細(xì)胞腫脹、細(xì)胞膜鼓泡現(xiàn)象,并表達(dá)氮端GSDMD蛋白(N-GSDMD),證明St?ber二氧化硅引發(fā)小膠質(zhì)細(xì)胞出現(xiàn)細(xì)胞焦亡。進(jìn)一步研究顯示,硅羥基在St?ber二氧化硅的毒性中發(fā)揮了關(guān)鍵作用,降低硅羥基的含量后,對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞中的毒性顯著降低。
圖1 ?文章內(nèi)容概要
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??孫冰冰教授課題組長(zhǎng)期從事納米毒性及毒理學(xué)的研究,此前也在ACS旗下的期刊ACS Nano(ACS Nano, 2018, 12 (4), 3836-3852)上發(fā)表了稀土元素氧化物在庫(kù)普弗細(xì)胞內(nèi)引發(fā)細(xì)胞焦亡的相關(guān)文章,研究了29種氧化物金屬氧化物納米顆粒對(duì)肝臟和單核吞噬細(xì)系統(tǒng)的毒性,為納米材料的設(shè)計(jì)及安全性評(píng)價(jià)提供了重要的依據(jù)。
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????以上研究成果發(fā)表在“Nanoscale”上,碩士研究生杜琪奇為共同第一作者,大連理工大學(xué)精細(xì)化工國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及化學(xué)工程系孫冰冰教授為通訊作者。項(xiàng)目得到了中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金(31870919和21876017),遼寧復(fù)興人才項(xiàng)目(XLYC1807113),以及理工大學(xué)一流學(xué)科建設(shè)基金(No. DUT17RC(3)021)的資助。
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????文章鏈接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/nr/c9nr03756j#!divAbstract
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