A nanotechnológiai ipart gyorsan fejleszteni kell szerte a világon

Kérlek keress feloscar.xiao@wecistanche.comtovábbi információért

Absztrakt

A cink-oxid (ZnO) nanorészecskéket (NP-ket) általában kozmetikai cikkekben, tárolókban, bioszenzorokban és gyógyszerek szállításában használják. In vitro ideális rendszerként a mezenchimális őssejteket (MSC) használják az akut toxicitás tesztelésére. Jelen tanulmányban a ZnO NP-k MSC-kre gyakorolt ​​méretfüggő citotoxicitási hatásait értékelték. A csontvelő és zsírszövet MSC-ket átlagosan 10-30 és 35-45 nm méretű ZnO NP-kkel kezeltük. A ZnO NP 5 és 10 ug/ml koncentrációi a biztonságos koncentrációk a 10-30, illetve 35-45 nm-es NP-méretek esetén.cistanche előnyeiA sejtciklus-analízis azt mutatta, hogy a ZnO NP-k kis mérete negatívabb hatással van a sejtek DNS-szintézisbe való bejutásának folyamatára, mint a nagyobb méret. A -galaktozidáz teszt eredményei a kisebb méretű ZnO NP-kkel kezelt sejtekben az öregedési Erő elősegítését mutatták ki. Az NP mindkét méretéről azt találták, hogy fokozza az öregedéssel kapcsolatos NF-kB és p53 géneket, és csökkenti a Nanog öregedésgátló gént. Összefoglalva, a ZnO NP-k kisebb mérete fokozhatja az öregedési folyamatot a sejtekben.

További információért kattintson ide

1. Bemutatkozás

Az elmúlt évtizedben a nanotechnológiai ipart gyorsan fejleszteni kell világszerte. A cink-oxid (ZnO) nanorészecskéket (NP-ket) általában szépségápolási termékekben, fészerekben, bioszenzorokban, gyógyszerszállításban, bioképalkotásban, valamint gombaellenes és antibakteriális szerekként használják [1-5]. A ZnO nanostruktúráknak van néhány kiváló tulajdonsága, valamint a vegyület stabilitása, nagy fajlagos felületi tartománya, magas elektronmegfelelési csúcspontjai és elektrovegyület aktivitása [6]. A ZnO NP-ket többnyire UV-fényt eloszlató hozzáadott anyagként használják kozmetikai termékekben, például fényvédőkben, fogkrémekben és fényvédő termékekben [7, 8]. A nanoszerkezetű anyagok kereskedelmi cikkekben való széles körű elterjedésével ezeknek az anyagoknak a biológiai biztonságát úgy tekintették, hogy feltárja ezen anyagok rendellenes és azonnali megjelenésének természetes és toxikológiai hatásait [9]. Az olyan nanoanyagok, mint a ZnO, reaktív oxigénfajtáik (ROS) és oldhatatlan fémionjai miatt toxikus hatással vannak a sejtekre [10,11].cistanche koleszterinMivel a ZnO NP-k toxicitása magasabb az ultratiszta vízben, mint a foszfáttal pufferolt sóoldatban (PBS) különböző vizes közegekben, a ZnO NP-k toxicitása többnyire összhangban van a szabad cinkionokéval [12]. Míg a cink-NP-komplex a tápközeggel alacsonyabb toxicitást okoz, a Zn2 plusz ionok koncentrációja jelentősen csökken. A keletkezett Zn2 plusz oldhatatlan ZnO NP-k nekrózist és gyulladást indukálnak [13]. A ZnO NP-k által okozott intercelluláris ROS sejthalált és a mitokondriális oxidatív foszforiláció diszfunkcióját idézi elő [10].

A Cistanche öregedésgátló hatású

Számos in vivo kísérlet jelezte a Zn NP-k káros hatásait különféle életformákra, mint például a drosophila [14], a halak [15], a kétlábúak [16], az egerek [17], a patkányok [18] és a baktériumok [19]. A Zn NP-kről beszámoltak arról is, hogy in vitro toxicitást mutatnak [20-22]. A ZnO NP-kkel kapcsolatos számos rejtett toxicitás ellenére széles körben használják őket különféle orvosbiológiai alkalmazásokban és gyógyszerészeti célokra [23]. Ezért további kutatásokra van szükség ennek a vegyületnek a sejtekre gyakorolt ​​toxikus hatásának értékelésére. A toxikológiai kutatásokban az MSC-ket ideális in vivo modellezésként használják [24]. Az MSC-k izolálása és kiterjesztése a kultúrában könnyű, differenciálásuk megfelelő stimulációval történik. A csontvelői mezenchimális őssejtek (BMSC) érzékenységet mutatnak a rákellenes gyógyszerek és néhány más citotoxikus gyógyszer citotoxicitási tesztjére [25]. Ezenkívül a zsírból származó mezenchimális őssejteket (AMSC) használják a gyógyszerbiztonság értékelésére és a gyógyszerek felfedezésére [26]. Ezért ebben a tanulmányban azt feltételeztük, hogy a ZnO NP-k által megcélzott AMSC-k és BMSC-k alkalmasak lehetnek az öregedési fejlődés lehetséges kockázatainak mérlegelésére. A sejttoxicitás értékeléséhez rendkívül jelentős a génexpressziós vizsgálat, amely a korai toxikus folyamatokban szerepet játszik [26]. Így specifikus őssejtmarkerként a Nanog gént használták fel a jelen kutatásban a toxicitás előrejelzésére. A Nanognak két funkciója van az őssejt-differenciálódásban és az önmegújulásban [27]. Ezenkívül a Nanog gén a p27KIPI gén expressziójának leszabályozásával serkenti az öregedés elnyomását [28].cistanche deserticola mellékhatásaiA genotoxicitásra adott klasszikus válaszként a sejtproliferáció korlátozása érdekében a sérült genomokban a p53 sejtciklus-leállást és sejthalált okoz. Számos vizsgálat rávilágított az NF-kB keret szerepére a szövetekben az öregedés során bekövetkező stimuláló változások aktiválásában [29]. Ezért a jelen vizsgálatban a sejtciklus vizsgálatot, a galaktozidáz in situ vizsgálatot és az NF-kB, p53 és Nanog gének mRNS szintjét vettük figyelembe.

2. Anyagok és módszerek

2.1 A nanorészecskék tulajdonságai és jellemzése

Két különböző méretű ZnO NP-t (Sigma Aldrich, USA) vásároltak a következő információkkal: egy 10-30nm átlagos méretű, plusz 99 százalékos tisztaságú, 5,606 g/cm³ sűrűségű és körülbelül 20-60m2/ g felületű, a másik pedig 35-45 nm átlagos mérettel,＋99 százalékos tisztasággal, 5,606 g/cm³ sűrűséggel és körülbelül 65 m-/g felülettel (1. ábra). Ezután 100 ug/ml ZnO NP-szuszpenziót állítottunk elő 1 ml PBS-ben 3 perces ultrahangkezeléssel.

2.2 Mesenchymális őssejtek izolálása

A BMSC-ket {{0}}hetes (200-250 g) hím patkányokból szedtük ki. Az epifíziseket eltávolítottuk, a csontvelő üregeihez hozzáfértünk, és a teljes csontvelő (BM) dugót kipirítottuk a sípcsontból és a combcsontból egy 10 ml-es fecskendővel, amely Dulbecco módosított sas táptalajt (DMEM) (Laboratories Inc., MA, USA) és 10 ul-t tartalmazott. százalékos magzati szarvasmarha szérum (FBS). A BM mintákat gyűjtöttük és pontosan felborítottuk egymás utáni, 18 és 20 gauge-es vágytűkkel, amelyeket egy hasonló 10 ml-es fecskendőhöz csatlakoztattunk. Ezután a sejtszuszpenziót 5 percig 1000 fordulat/perc sebességgel centrifugáltuk. A sejtek pelletálása után 10% FBS-t tartalmazó tápközegben újraszuszpendáltuk. A sejtszámláló kijátszásához 4 százalékos ecetsavat kevertek kis mennyiségű szuszpenzióhoz, hogy lizálják a vörösvértesteket. A sejtek számlálása hemocitométerrel történt. Ezt követően az 5×10' sejteket egy 100 mm-es tenyésztőedénybe szélesztettük, 5 százalékos CO2-ban tartottuk 37 fokon, és minden 3-4 naponként friss tápközeggel cseréltük [30]. I-es típusú kollagenáz (0,15 tömegszázalék) alkalmazásával 1 órán át 37 °C-on, majd a zsírszövetet enzimatikusan elválasztottuk. A nem disszociált részecskék eltávolítása érdekében a szuszpenziót 70-um szűrővel szűrtük. Ezután 10% (v/v) FBS-t tartalmazó DMEM-et adtunk hozzá, és 700 x g-vel centrifugáltuk 5 percig. Végül a sejtpelletet DMEM-ben szuszpendáltuk 1% (v/v) penicillin/sztreptomicinnel és 10% (v/v) FBS-sel [31].

2.3 Sejttenyésztés

Az AMSC-ket és a BMSC-ket DMEM-ben (Laboratories Inc., MA, USA) tenyésztjük 1% antibiotikum és 10% FBS mellett, standard tenyésztési körülmények között (37 fokon, 5% CO2-ban és 95% páratartalomban)[32].

2.4 BMSC-k és AMSCS-ek felületi markereinek jellemzése

A BMSC-ket és az AMSC-ket 5 percig gyűjtöttük 37 °C-on, 200 × g-vel centrifugáltuk 5 percig, és hűtött PBS-sel öblítettük. Ezután 5 ul fluoreszcein-izotiocianáttal (FITC) konjugált antitestek, köztük CD{6}}PE, CD90-FITC, CD45-FITC és CD73-FITC (Thermo Fisher) Scientific, Németország), hozzáadtuk a BMSC-hez és az AMSC-hez, majd szobahőmérsékleten (RT) és sötét helyen tároltuk 20 percig. A mintákat áramlási citométerrel (BD FACS Caliber; San Jose, CA, USA) értékelték ki [33, 34].

2.5 In vitro citotoxicitás

Az NPS citotoxicitási vizsgálatához a BMSC-ket és az AMSC-ket {{0}}lyukú lemezeken tenyésztjük 70-80 százalékos összefolyás mellett, az összes részecskét komplett DMEM-ben szuszpendáljuk (10 százalék hígított NP-k 90 százalékkal PBS-t tartalmazó DMEM)[35]. A fürdőszonikációt kétszer, minden alkalommal 5 percig végeztük, hogy finoman összekeverjük a végső ZnO NP-koncentrációkat. Ezért a BMSC-ket és az AMSC-ket különböző koncentrációjú (0, 3, 5, 10, 25 és 50 ug/ml) ZnO NP-kkel kezeltük 24, 48 és 72 órán keresztül. Ezután MTT-tesztet alkalmaztunk a kezelt sejtek életképességének tesztelésére.cistanche adagolás redditAz MTT törzsoldat ((3-(4,5-diminish etil-tiazol-2-il)- 2,5-difenil-tetrazólium-bromid) elkészítése 1 ml PBS hozzáadásával történt. 5 mg MTT-re (Sigma, USA) sötét helyen, majd 20 ul törzsoldatot összekevertünk az összes kísérleti lyukkal (kontrollsejtek és különböző koncentrációjú ZnO NP-k), 10 percig vibráltuk, majd 37 fokon 3 órán át inkubáltuk. Végül a mintákat kiszedtük az inkubátorból, és DMSO-val összekevertük, és ebben a szakaszban lila színű volt, pipettázással előhívtuk és azonnal leolvastuk UV jelenlétében 570 nm-en.

2.6 Sejtciklus vizsgálat

A BMSC-ket és az AMSC-ket különböző 6-lyuklemezekre oltottuk. Míg a 70 százalékos sejtösszefolyás megfigyelhető volt, biztonságos ZnO NP-koncentrációkat (5 és 10 ug/ml kisebb, illetve nagyobb ZnO NP-k esetén) kaptunk a sejteken MTT vizsgálathoz, és 72 órán át 37 fokon (5 százalék) inkubáltuk. CO2). A tápközeget 72 óra elteltével eltávolítottuk a konfokális korongról, kétszer mostuk PBS-sel, majd centrifugáltuk. A sejteket etanollal (70%) fixáltuk 4 °C-on 2 napig. Ezután az inkubált sejteket újra öblítettük PBS-sel, és enyhén megráztuk, majd a tápközeget teljesen eltávolítottuk a konfokális lemezről. Ezután 10 ul RNázt adtunk hozzá, és 45 percig inkubáltuk. A festéshez a sejteket 10 ul propidium-jodid oldatban (Sigma, USA) szuszpendáltuk. Egy áramlási citométert pereltek be a sejtek DNS-ének értékelésére [36].

2.7 Galaktozidáz in situ vizsgálat a sejtek öregedésére

Az öregedéssel asszociált galaktozidáz (SA-gal) aktivitását, mint a sejtek öregedési tesztjének általános biomarkerét, SA- -gal festőkészlettel (Thermo Fisher Scientific, Németország) vizsgálták, ugyanúgy, mint a korábbi vizsgálatokban. [37]. A sejteket 24-lyuklemezekre oltottuk, és két különböző méretű, biztonságos koncentrációjú ZnO NP-vel kezeltük. Ezután PBS-ben mostuk, G/F fixáló keverékben rögzítettük (20% glutáraldehid ＋ 37% formaldid), és szobahőmérsékleten inkubáltuk 3-5 percig. Ezután a sejteket friss festőoldatban megfestettük (10 ml citrát Na + 250 ul kálium-ferricianid - 250 ul kálium-ferrocianid - 100 ul MgCl - 250 ul NaCl - 200 ul X-gal) exponáló helyen, 2h-37 bites sötétben}. a zöld színt fordított fénymikroszkóppal tettük láthatóvá.

2.8 Valós idejű PCR

A két különböző méretű ZnO NP-vel rendelkező BMSC-ket és AMSC-ket 5, illetve 10 ug/ml optimális koncentrációban kezeltük. 48 óra elteltével begyűjtöttük, és egy RNS extrakciós készletet (Bio Basic INC) használtunk a teljes RNS kinyerésére. A cDNS első szálát reverz transzkripcióval szintetizáltuk SYBR Green qPCR MasterMix 2X kit, SYBR fokozatú Premix Ex TaqIM (TaKaRa, Japán) segítségével. Ezután a szintetizált cDNS minőségét és mennyiségét NanoDrop ND-1000 spektrofotométerrel (Thermo Scientific, Németország) értékeltük.cisztanche kivonat előnyeiEzután 2 ul cDNS-t használtunk a célgén-amplifikációhoz. A specifikus primereket a Primer 3 szoftverrel tervezték, és a p53, NF-kB és Nanog gének expressziójának amplifikálására használták (General Biotech, Korea). A primerek szekvenciáját az 1. táblázat mutatja be.

Az expressziós szinteket a GAPDH gén, mint háztartási gén expressziós szintjére normalizáltuk. A valós idejű PCR végrehajtásához az első ciklust 95 fokon 3 percig és 40 ciklust 95 fokon 20 másodpercig, 60 fokon 20 másodpercig és 72 fokon 30 másodpercig használtuk.

2.9 Statisztikai elemzés

Minden tesztet három párhuzamosban végeztünk, és az eredményeket átlag±szórásként (SD) jelenítettük meg. Az adatokat az SPSS (IBM Corp. NY, USA) szoftverbe tápláltuk be, és kétirányú varianciaanalízissel (ANOVA) elemeztük.

3 Eredmények

3.1 Mesenchymális őssejtek áramlási citometriás analízise

A patkány mezenchimális őssejteket két eredettől különítettük el, beleértve a zsírszövetet és a BM-et. Ellenőriztük az MSC-k felszíni CD-markereit, és az AMSC-k vagy BMSC-k többsége (98,18 és 99,62 százalék) pozitív felületi markert talált CD9-re az MSC-kben (2A, B ábra). Ezenkívül az AMSC-kben és BMSC-kben a CD73 94,80 és 99,76 százaléka határozottan megfestődött (2A, B ábra). Ezenkívül a BMSC-k vagy AMSC-k jelentéktelen százaléka mutatta a CD45 (0,18 vagy 0,56 százalék) és a CD34 (0,71 vagy 12,65 százalék) expresszióját AMSC-ben, illetve BMSC-ben, amelyek a hematopoietikus vonalak markerei (1. ábra). .2A, B). Ezek a molekuláris profilok a BMSC-k és AMSC-k rendkívüli tulajdonságait demonstrálják. Továbbá jóváhagyják a vérképző sejtek minőségi eltávolítását, valamint a mesenchymalis őssejtek izolálását a zsírszövetből és a testtömegből a stromasejtek izolálása során.

3.2 In vitro citotoxicitás

Az MTT-alapú kolorimetriás citotoxicitási tesztet a BMSC-k vagy AMSC-k életképességének vizsgálatára alkalmaztuk 10-30 és 35-45 nm ZnO NP-kkel 1, 2 és 3 napig végzett kezelést követően (3. ábra). A 2. ábrán látható adatok szerint két különböző méretű ZnO NP hatása a BMSC-kre vagy AMSC-kre dózistól és időtől függött. 5 és 10 ug/ml dózisnál a 10-30 és 35-45 nm ZnO NP-k jó életképességet jeleztek az AMSC-k és a BMSC-k esetében (3. ábra). Továbbá a 35-45 nm ZnO NP-t tartalmazó AMSC-k és BMSC-k életképessége dózis- és időfüggő módon csökkent azonos koncentrációk mellett (3. ábra).

3.3 Sejtciklus vizsgálat

A ZnO NP-k hatását a BMSC-k és AMSC-k sejtciklus-eloszlására propidium-jodidos festéssel tanulmányoztuk, és áramlási citometriával mértük. Ahogy a 4. ábrán látható, az AMSC-k és BMSC-k 10-30nm ZnO NP-kkel kezelt

azt jelezték, hogy a GO/Gl fázisba belépő sejtek aránya nőtt (82,2 és 82.{8}}1 százalék) a kontrollcsoporthoz képest (81,92 és 78,76 százalék). Amikor a proliferációt előidéző ​​jelek apoptózist tapasztalnak vagy hiányoznak, a sejtek hajlamosak a G0/G1 növekedésére [38].

Ezenkívül a 10-30nm ZnO NP-kkel kezelt AMSC-kben és BMSC-kben a G2/M fázis csökkent (7,38 és 9,98 százalék receptív módon) a kontrollcsoporthoz képest (10,04 és 13,47 százalék), ami azt jelzi, hogy a sejteket a következő időpontban letartóztatták. S-sejtciklus és G2/M fázisok, és nem proliferálnak aktívan (4. ábra). A 35-45 nm ZnO NP-k sejtciklus-analízise azonban a G2/M fázisú sejtek fokozott felhalmozódását jelezte AMSC-ben és BMSC-ben (receptív módon 14,19 és 16,18%) a G2/M kontrollcsoporthoz képest (10,04 és 13,47). százalék), ami a sejtciklus folyamatának késleltetését jelzi (4. ábra). Ha a DNS károsodik, a G2 ellenőrzőpont gátolja a sejtek mitózisát, és biztosítja a hibamentes genomduplikátumok elszaporodását minden egyes leánysejt számára.

3.4 Galaktozidáz in situ vizsgálat

Ebben a munkában a béta-galaktozidáz enzimaktivitást használtuk a 10-30 és 35-45 nm ZnO NP-k BMSC-k és AMSC-k öregedésére gyakorolt ​​hatásának ellenőrzésére. Eredményeink azt mutatták, hogy a ZnO NP-vel kezelt csoportban mindkét típusú patkány őssejtben gyakrabban figyelték meg a pozitív zöld festődést mutató sejtterületeket, mint a kontrollcsoportban (5A, B ábra).

A normál sejtekben a savas lizoszómális galaktozidázok termelődtek és a lizoszómában gyűjtöttek össze, amint azt a kontrollcsoportokban is megfigyeltük. Az elöregedő sejtekben azonban a lizoszóma megnőtt, és a -galaktozidáz felső szintjét, az öregedéssel asszociált -galaktozidázt (SA- -gal) termelte, amint azt a ZnO NP-kkel kezelt sejtekben kimutatták (5. ábra). A SA-gal pozitív sejtjeit világosmezős mikroszkóppal kék-zöldre festettük. Mindkét kezelt sejt pozitív volt a kontrollcsoporthoz képest. A legmagasabb kék-zöld színt a 10-30nm ZnO NP-vel rendelkező AMSC-kben kaptuk (5A. ábra).

3.5 Valós idejű PCR

Az NF-kB, P53 és Nanog gének relatív expresszióját a GAPDH-hoz, mint házigazda génhez viszonyítva értékelték mind a BMSC-n, mind az AMSC-n, amelyek 5 és 10 ug/ml ZnO NP-nek voltak kitéve 10-30 és 35-45 időszakban. nm-es méretek, illetve 48 óra után. A Nanog gének expressziójának eredménye a 10-30 és 35-45 nm ZnO NP-kkel kezelt sejtekben szignifikáns (P<0.01)lower regulation="" in="" the="" amscs="" (fig.6a)="" and="" bmscs="" in="" comparison="" with="" the="" control="" group="" (fig.="">

A 10-30nm ZnO NP-kkel kezelt sejtek a Nanog gén alacsonyabb expresszióját mutatták, mint a kezelt sejtek.

4. Megbeszélés

Ez a tanulmány két méretű ZnO NP toxikus hatását értékelte a BMSC-kre és AMSC-kre: 10-30nm kisebb méretként és 35-45nm nagyobb méretként. Az eredmények azt mutatták, hogy a kisebb méretű ZnO NP toxikusabb hatást fejt ki, mint a nagyobb méret. Az NP-k felületi zónája és szemcsemérete toxikológiai szempontból jelentős anyagminőség. A részecskeméret csökkenésével a felületi tartomány megemelkedik, és lehetővé teszi, hogy részecskéi vagy atomjai nagyobb kiterjedésűek legyenek felületesen, szemben az anyag belső oldalával [39].

Az 50 nm-nél kisebb nanoanyagok egyedi fizikai-kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek kis méretük, nagy felületi tartományuk, alacsony költségük, jobb reakcióképességük és a sejtosztókba való könnyű bejutásuk miatt [40-42]. MTT vizsgálati eredményeink szerint a vizsgált kisebb és nagyobb méretű ZnO NP-k optimális és biztonságos koncentrációja 5, illetve 10 ug/ml volt a kontroll csoportokhoz képest. Sejtciklus-elemzésünk kimutatta, hogy a 10-30 nm méretű ZnO NP-k biztonságos koncentrációja toxikus hatást gyakorol az AMSC-kre azáltal, hogy csökkenti az S és GO/G1 fázisban lévő sejtek számát, ami a sejtciklus folyamat leállását és elvesztését jelzi. a hajtásburjánzás jelei. A 35-45 nm-es ZnO NP-k csökkentették a G2/M és S fázisú sejteket, ami a sejtciklus folyamatának késleltetését eredményezte.

Vizsgálati eredményeink összhangban vannak más tanulmányok eredményeivel, amelyek kimutatták, hogy az NP-k a DNS vagy az organellumok károsítása révén a sejt pusztulásához vezethetnek [43, 44]. Noha a ZnO NP-k hatásáról korlátozott toxikológiai jelentések állnak rendelkezésre, van néhány jelentés a ZnO NP in vitro citotoxikus hatásairól [45-47]. Egy tanulmány kimutatta, hogy az oxidatív stressz aktiválódott a TR146 sejtekben 10 ug/ml koncentrációjú ZnO NP-vel [48] és az SH-SY5Y sejtekben 15 ug/ml koncentrációval [49]. A THP-1 sejtekben felszabaduló gyulladást elősegítő citokin 17,69 ug/ml ZnO NP-vel 【20】. DNS-károsodás történt 6,4 ug/ml ZnO NP-koncentrációnál is humán vastagbélkarcinóma sejtekben [50] és 12,5 ug/ml koncentrációnál patkányvese hámsejtjeiben [51]. A nanoanyagokkal való érintkezés elkerülhetetlen, mert mindennapi életünk részévé válnak; ennek megfelelően a nanoanyagokkal kapcsolatos kutatások toxicitását is figyelembe veszik [52]. A 9. ábra szemlélteti a ZnO NP-k kölcsönhatását az emlős sejtben. Az öregedő sejtek meghatározása megnövekedett lizoszómális galaktozidáz aktivitást mutatott [53]. SA- -gal teszteredményeink azt mutatták, hogy a ZnO NP-k kisebb és nagyobb méretben (10-30 és 35-45 nm) is stimulálták a sejteket a lizoszóma termelésére. Azonban a magas kék-zöld színt a magas lizoszómális szint váltotta ki a kontrollcsoporthoz képest 10-30 nm ZnO NP-nek kitett sejtekben.

A P53 az élethosszig tartó kiválóság minősége az erős daganatcsillapító aktivitása és az öregedés szabályozójaként [54]. A p53 csökkentheti és növelheti az oxidatív stresszt, valószínűleg az öregedésre gyakorolt ​​kettős hatása miatt. Valós idejű PCR eredményeink a p53 és NF-kB gének szignifikánsan megnövekedett expresszióját jelezték a mindkét méretű ZnO NP-nek kitett sejtekben. Azonban ezeknek a géneknek a legmagasabb túlzott expresszióját a kisebb méretű (10-30nm) NP-vel kezelt sejtekben mutattuk ki. Ezenkívül a Nanog gén mRNS szintjét öregedésgátló génnek tekintették. A Nanog gén esetében vizsgálatunk eredménye mindkét vizsgált ZnO NP szignifikáns downregulációját mutatta mindkét kezelt sejtben. A 10-30nm-es méret legalacsonyabb leszabályozása azonban azt jelezte, hogy a ZnO NP-k toxikusabbak lehetnek kisebb méretben, mint nagyobb méretben (35-45 nm).

5 Következtetés

A ZnO NP-k (10-30 és 35-45 nm) az öregedési folyamatra ösztönzik a sejteket. A ZnO NP-k kisebb mérete toxikusabb hatással van a DNS-szintézisre, mint a nagyobb méret. A legnagyobb -galaktozidáz festődést a nagyobb méretnél kisebb ZnO NP-knél figyeltük meg. Ezenkívül az öregedéssel kapcsolatos gének (NF-kB és p53) jelentős túlzott expresszióját észlelték mindkét mérettel kezelt ZnO NP-sejtekben. Továbbá a ZnO NP-kkel kezelt sejtekben az öregedésgátló gén (Nanog) szignifikáns downregulációját észlelték.

Ez a cikk a Journal of Materials Science: Materials in Medicine (2021) 32:128 https://doi.org/10.1007/s10856-021-06602-x című kiadványból származik.