不同类型的碳基材料对干细胞的影响不同2024-08-19 08:54:10
有研究称碳基纳米颗粒可以通过改变P53、TNFβ及CDKN1A等与细胞死亡相关的基因的表达从而降低hMSCs的细胞活力，表现出对干细胞的毒性作用，但不同类型的碳基材料对干细胞的影响不同。与石墨烯相比，iPSCs更容易生长在氧化石墨烯表面，因为GO的含氧官能团大大提高了表面亲水性，有利于细胞粘附、生长和分化。低剂量炭黑纳米颗粒可通过影响MSCs分化过程中线粒体的合成来抑制MSCs的成骨分化，在成骨分化过程中PGC-1α、Nrf1和TFAM被显著抑制，并且羧化的SWCNTs和MWCNTs能够下调MSCs成脂分化，它们可以与细胞膜和细胞质蛋白相互作用，并通过SMAD依赖性骨形态发生蛋白信号通路抑制MSCs的成脂分化。之后又比较了CNTs、GO和石墨烯对小鼠胚胎干细胞多巴胺神经分化的影响，发现只有GO能显著增强ESCs向多巴胺能神经元的分化。GO可在生物矿化过程中提高生物活性，促进成骨细胞粘附，GO还可以促进MSCs的附着和增殖，促进自发和刺激的成骨分化。纳米颗粒物的物理特性，包括尺寸、形状、硬度和表面电荷，是决定其生物相容性和细胞毒性的关键因素。现有数据表明，大多数经测试的纳米颗粒物都在较高浓度下对不同细胞类型具有毒性。
其毒性的范围取决于许多与纳米本身有关的参数，如纳米颗粒物的大小、形状、硬度、化学成分和涂层或暴露的细胞类型或组织。在比较由不同材料制备的纳米颗粒物时，发现毒性作用具有显著差异。例如，已报道较小尺寸的纳米颗粒物具有较高的细胞摄取和较高的细胞毒性。还有研究审查了76份精心挑选的文献报告，其中包括关于SiNPs细胞毒性的体外研究，发现有76％的论文是关于较小尺寸的SiNPs表现出更大的细胞毒性的。
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.
