جستجو
ورود
  31 شهریور 1397

  نانوذره های نقره، القای عصبی را در سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی مهار می کنند

تاریخ انتشار: چهارشنبه 20 تیر 1397 | امتیاز: Article Rating

نانوذره های نقره(AgNPs) بدلیل فعالیت های ضد باکتریایی شان به طور گسترده ای به عنوان محصولاتی مصرفی استفاده می شوند. برخلاف استفاده گسترده از آن ها، گزارش شده است که AgNPها منجر به انواع مختلف سمیت سلولی از جمله سمیت عصبی نیز می شوند. با این حال، عملکرد بالقوه AgNPها روی تکوین جنینی نشان داده نشده است. این مطالعه اثرات AgNPها روی القای عصبی در سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(iPSCs) که به عنوان مدلی برای مراحل جنینی تکوین انسانی استفاده شدند، تعیین شد. مشاهده شد که قرار گرفته در معرض AgNPها بیان چندین ژن مارکر تمایز عصبی از جمله OTX2 که یک بیومارکر اولیه برای نورون زایی iPSCها است، را کاهش داد. از آن جایی که تمایز عصبی نیازمند ATP به عنوان منبع انرژی است، محتوای ATP درون سلولی نیز اندازه گیری شد. مشاهده شد که AgNPها سطح ATP درون سلولی را درiPSCها کاهش دادند. از آن جایی که AgNPها تولید انرژی به عنوان عملکرد حیاتی میتوکندری ها را سرکوب کردند، اثرات AgNPها روی دینامیک میتوکندری ها نیز مطالعه شد. نتایج نشان داد که AgNPها قطعه قطعه شدن میتوکندریایی را القا کردند و سطح پروتئین ادغام میتوکندریایی میتوفیوزین1(Mfn1) را کاهش داد. پیش از این، ما گزارش کردیم که ناک دان کردن Mfn1 در iPSCها، القای عصبی را از طریق تنظیم کاهش OTX2 مهار می کند. این نشان داد که AgNPها می توانند سمیت سلولی از جمله سمیت تکوینی عصبی را از طریق ناکارمدی میتوکندریایی به واسطه Mfn-1 در iPSCها القا کنند. عملکرد میتوکندریایی در iPSCها می تواند برای ارزیابی اثرات سمیت سلولی مرتبط با نانو مواد از جمله AgNPها استفاده شود.

Nanotoxicology. 2018 Jun 14:1-11. doi: 10.1080/17435390.2018.1481238. [Epub ahead of print]

Silver nanoparticles inhibit neural induction in human induced pluripotent stem cells.

Yamada S1,2, Yamazaki D1, Kanda Y1.

Abstract

Silver nanoparticles (AgNPs) have been widely used as consumer products due to their antibacterial activities. Despite their extensive use, AgNPs have been reported to cause various types of cytotoxicity, including neurotoxicity. However, the potential action of AgNPs on early fetal development has not been elucidated. This study determined the effects of AgNPs on neural induction in human induced pluripotent stem cells (iPSCs), used as a model for human fetal stage development. It was observed that exposure to AgNPs reduced the expression of several neural differentiation marker genes, including OTX2, an early biomarker for neurogenesis in iPSCs. Since neural differentiation requires ATP as a source of energy, the intracellular ATP content was also measured. It was observed that AgNPs decreased intracellular ATP levels in iPSCs. Since AgNPs suppressed energy production, a critical mitochondrial function, the effects of AgNPs on mitochondrial dynamics were further studied. The results revealed that AgNPs induced mitochondrial fragmentation and reduced the level of mitochondrial fusion protein mitofusin 1 (Mfn1). Previously, we reported that knockdown of Mfn1 in iPSCs inhibited neural induction via OTX2 downregulation. This suggested that AgNPs could induce cytotoxicity, including neurodevelopmental toxicity, via Mfn1-mediated mitochondrial dysfunction in iPSCs. Thus, mitochondrial function in iPSCs can be used for assessing the cytotoxic effects associated with nanomaterials, including AgNPs.

PMID: 29902946
ثبت امتیاز
تبلیغات
تبلیغات
آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان