单壁碳纳米管对造血干细胞和祖细胞具有调节作用2024-08-19 08:52:40
碳纳米材料主要包括碳纳米管、石墨烯和C60等，由于其具有良好的化学通用性、高耐蚀性、强吸附性、良好的生物相容性和高生产率，在工业、农业、生物医学和日常生活中得到了广泛的应用。报道称碳纳米材料可通过皮肤系统、呼吸系统、消化系统、药物注射等进入人和动物的胃肠道，引起肠道黏膜屏障的改变。多壁碳纳米管毒性的可能机制包括细胞膜损伤、DNA损伤、线粒体损伤和氧化应激增加，并且研究发现对骨髓间充质干细胞具有明显的毒性作用。此外，也有报道称MWCNTs暴露在皮肤上可诱发炎症，还可能对肾脏产生毒性，导致肾脏过早老化。在碳纳米材料的发育毒性研究中，对小鼠静脉注射单壁碳纳米管时，发现SWCNTs会对胚胎致死和致畸。而SWCNTs暴露小鼠胚胎干细胞时发现，细胞活性降低，细胞分化受到抑制。此外还发现MWCNTs在斑马鱼胚胎中会导致形态缺陷、发育停滞以及死亡；而氧化石墨烯可以诱导斑马鱼胚胎畸形。而一项关于脑类器官的实验结果表明MWCNTs可以诱导细胞毒性，从而降低脑类器官中神经元NO合酶的水平。在SWCNTs的研究中，研究人员发现含酸性官能团的单壁碳纳米管对小鼠骨髓来源的造血干细胞和祖细胞具有调节作用，并会影响它们的自我更新和产生不同类型免疫细胞的个体发生过程。
他们发现，在体内给予AF‐SWCNTs可造成小鼠骨髓造血干细胞和祖细胞的毒性作用；在体外，AF‐SWCNTs被富集的骨髓热休克蛋白快速内化，导致细胞增殖抑制和细胞毒性反应。AF‐SWCNTs处理导致ROS水平以及Caspase3、Caspase7和Caspase9酶的表达显著上调，从而在体外水平上，抑制小鼠的造血干细胞和祖细胞向淋巴细胞和髓系细胞的分化。
出自《干细胞在纳米颗粒物毒性机制研究中的应用》作者:木拉提·居来提，崔婷婷，那迪热·尼加提.
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