Nanotehnoloogiatööstust tuleb kogu maailmas kiiresti arendada

Palun võtke ühendustoscar.xiao@wecistanche.comrohkem informatsiooni

Abstraktne

Tsinkoksiidi (ZnO) nanoosakesi (NP-sid) kasutatakse tavaliselt kosmeetikatoodetes, kuurides, biosensorites ja ravimite tarnimisel. In vitro ideaalsete süsteemidena kasutatakse ägeda toksilisuse testimiseks mesenhümaalseid tüvirakke (MSC). Käesolevas uuringus hinnati ZnO NP-de suurusest sõltuvat tsütotoksilisuse mõju MSC-dele. Luuüdi ja rasvkoe MSC-sid töödeldi ZnO NP-dega, mille keskmine suurus oli 10-30 ja 35-45 nm. Leiti, et ZnO NP kontsentratsioonid 5 ja 10 ug/ml on ohutud kontsentratsioonid vastavalt NP suurustele 10-30 ja 35-45 nm.cistanche eelisedRakutsükli analüüs näitas, et ZnO NP-de väikesel suurusel on suurema suurusega võrreldes negatiivsem mõju rakkude DNA sünteesi sisenemise protsessile. -galaktosidaasi testi tulemused näitasid vananemisjõu soodustamist rakkudes, mida töödeldi väiksema suurusega ZnO NP-dega. Leiti, et NP mõlemad suurused reguleerivad üles vananemisega seotud geene NF-KB ja p53 ning vähendavad vananemisvastast geeni Nanog. Kokkuvõttes võib ZnO NP-de väiksem suurus suurendada rakkude vananemisprotsessi.

Lisateabe saamiseks klõpsake siin

1. Sissejuhatus

Viimasel kümnendil tuleb nanotehnoloogia tööstust kogu maailmas kiiresti arendada. Tsinkoksiidi (ZnO) nanoosakesi (NP-sid) kasutatakse tavaliselt iluhooldustoodetes, kuurides, biosensorites, ravimite kohaletoimetamisel, biopildistamisel ning seenevastaste ja antibakteriaalsete ainetena [1-5]. ZnO nanostruktuuridel on mõned suurepärased omadused, samuti ühendi stabiilsus, suur eripinna ulatus, kõrge elektronvastavuse esiletõstmised ja elektriühendite aktiivsus [6]. ZnO NP-sid kasutatakse enamasti UV-valgust hajutava lisaainena kosmeetikatoodetes, nagu päikesekaitsetooted, hambapasta ja suurendustooted [7, 8]. Nanostruktuuriga ainete laialdase kasutamise tõttu kaubanduslikes kaupades on nende materjalide bioohutust peetud selleks, et uurida nende ainete ebanormaalse ja kohese avaldumise looduslikke ja toksikoloogilisi mõjusid [9]. Tänu oma reaktiivsetele hapnikuliikidele (ROS) ja lahustumatutele metalliioonidele on nanomaterjalidel nagu ZnO rakkudele toksiline mõju [10, 11].cistanche kolesteroolKuna ZnO NP-de toksilisus on ülipuhtas vees kõrgem kui fosfaatpuhverdatud soolalahuses (PBS) erinevates vesikeskkondades, on ZnO NP-de toksilisus enamasti kooskõlas vabade tsingioonidega [12]. Kuigi tsingi NP kompleks koos söötmega põhjustab madalamat toksilisust, väheneb Zn2 pluss ioonide kontsentratsioon oluliselt. Tekkinud Zn2 pluss lahustumatud ZnO NP-d kutsuvad esile nekroosi ja põletikku [13]. Rakkudevaheline ROS, mis on põhjustatud ZnO NP-dest, kutsub esile rakusurma ja mitokondriaalse oksüdatiivse fosforüülimise düsfunktsiooni [10].

Cistanche on vananemisvastane toime

Mitmed in vivo katsed on näidanud Zn NP-de kahjulikku mõju erinevatele eluvormidele, nagu drosophila [14], kalad [15], kahejalgsed [16], hiired [17], rotid [18] ja bakterid [19]. Samuti on teatatud, et Zn NP-d näitavad in vitro toksilisust [20-22]. Vaatamata paljudele ZnO NP-dega seotud varjatud toksilisusele, kasutatakse neid laialdaselt mitmesugustes biomeditsiinilistes rakendustes ja farmatseutilistel eesmärkidel [23]. Seetõttu on vaja täiendavaid uuringuid, et hinnata selle ühendi toksilist mõju rakkudele. Toksikoloogiauuringutes kasutatakse MSC-sid ideaalse in vivo modelleerimiseks [24]. MSC-de eraldamine ja laiendamine kultuuris on lihtne ning nende diferentseerimine toimub õige stimuleerimise kaudu. Luuüdi mesenhümaalsed tüvirakud (BMSC-d) näitavad tundlikkust vähiravimite ja mõnede teiste tsütotoksiliste ravimite tsütotoksilisuse testide suhtes [25]. Lisaks kasutatakse ravimite ohutuse hindamiseks ja ravimite avastamiseks rasvkoest pärinevaid mesenhümaalseid tüvirakke (AMSC-sid) [26]. Seetõttu eeldasime selles uuringus, et ZnO NP-de sihtmärgiks olevad AMSC-d ja BMSC-d võivad sobida vananemise arengu võimalike riskide kaalumiseks. Rakkude toksilisuse hindamiseks on väga oluline geeniekspressiooni test – tegur, mis mängib rolli varajastes toksilistes protsessides [26]. Seega kasutati Nanogi geeni spetsiifilise tüvirakkude markerina käesolevas uuringus toksilisuse ennetamiseks. Nanogil on tüvirakkude diferentseerumisel ja eneseuuendamisel kaks funktsiooni [27]. Lisaks stimuleerib Nanogi geen vananemise pärssimist, vähendades p27KIPI geeni ekspressiooni [28].cistanche deserticola kõrvaltoimedKlassikalise vastusena genotoksilisusele põhjustab rakkude proliferatsiooni piiramiseks p53 rikutud genoomides rakutsükli peatamist ja rakusurma. Arvukad uuringud on rõhutanud NF-KB raamistiku rolli kudedes vananemise ajal stimuleerivate muutuste aktiveerimisel [29]. Seetõttu võeti käesolevas uuringus arvesse rakutsükli testi, galaktosidaasi in situ testi ja NF-kB, p53 ja Nanog geenide mRNA taset.

2. Materjalid ja meetodid

2.1 Nanoosakeste omadused ja iseloomustus

Osteti kaks erinevas suuruses ZnO NP-d (Sigma Aldrich, USA) järgmise teabega: üks, mille keskmine suurus on 10-30nm, pluss 99 protsenti puhtust, tihedus 5,606 g/cm³ ja umbes 20-60m2/ pindala on g ja teine, mille keskmine suurus on 35-45 nm, ＋99 protsenti puhtust, 5,606 g/cm³ ja umbes 65 m-/g pindala (joonis 1). Seejärel valmistati 100 ug/ml ZnO NP-de suspensiooni varu 1 ml PBS-s 3-minutise ultrahelitöötlusega.

2.2 Mesenhümaalsete tüvirakkude eraldamine

BMSC-d valiti {{0}}nädalastelt (200-250 g) isastelt rottidelt. Epifüüsid eemaldati, luuüdi õõnsustele pääseti juurde ja kogu luuüdi (BM) pistikud punastatakse sääreluu ja reieluu luudest välja 10 ml süstlaga, mis sisaldas Dulbecco modifitseeritud kotka söödet (DMEM) (Laboratories Inc., MA, USA) pluss 10 ug. protsenti veiseloote seerumit (FBS). BM-i proovid koguti ja rikuti täpselt samasuguse 10 ml süstla külge kinnitatud järjestikuste 18- ja 20-mõõduliste nõeltega. Seejärel tsentrifuugiti rakususpensiooni 5 minutit kiirusel 1000 pööret minutis. Pärast rakkude pelleteerimist resuspendeeriti need 10% FBS-iga söötmes. Rakkude loenduri mängimiseks segati 4% äädikhapet väikese koguse suspensiooniga, et lüüsida punaseid vereliblesid. Rakkude loendamine viidi läbi hemotsütomeetriga. Seejärel kanti 5 × 10 ' rakud 100 mm kultiveerimisnõusse, hoiti 5% CO2 sisaldusega 37 kraadi juures ja vahetati iga 3-4 päeva järel värske söötmega [30]. Kasutades I tüüpi kollagenaasi (0,15 massiprotsenti mahust) 1 tund 37 kraadi juures, eraldati rasvkude seejärel ensümaatiliselt. Dissotsieerumata osakeste eemaldamiseks filtreeriti suspensioon 70-um filtriga. Seejärel lisati DMEM 10% (maht/maht) FBS-iga ja tsentrifuugiti 700 x g juures 5 minutit. Lõpuks resuspendeeriti rakusade DMEM-is, milles oli 1% (maht/maht) penitsilliini/streptomütsiini ja 10% (maht/maht) FBS-i [31].

2.3 Rakukultuur

AMSC-sid ja BMSC-sid kultiveeriti DMEM-is (Laboratories Inc., MA, USA) 1% antibiootikumide ja 10% FBS-iga standardsetes kultiveerimistingimustes (37 kraadi juures, 5% CO2 ja 95% õhuniiskuses)[32].

2.4 BMSC-de ja AMSCS-i pinnamarkerite iseloomustus

BMSC-d ja AMSC-sid koguti 5 minutit 37 kraadi juures, plaaditi 200 x g tsentrifuugimisega 5 minutiks ja loputati jahutatud PBS-ga. Järgmisena 5 ul fluorestseiini isotiotsüanaadiga (FITC) konjugeeritud antikehi, sealhulgas CD34-PE, CD90-FITC, CD45-FITC ja CD73-FITC (Thermo Fisher). Scientific, Saksamaa), lisati BMSC-dele ja AMSC-dele ning säilitati seejärel toatemperatuuril (RT) ja pimedas kohas 20 minutit. Proove hinnati voolutsütomeetriga (BD FACS Caliber; San Jose, CA, USA)[33, 34].

2.5 In vitro tsütotoksilisus

NPS-i tsütotoksilisuse testimiseks kultiveeriti BMSC-d ja AMSC-d {{0}}süvendiga plaatidele, mille konfluentsus oli 70-80 protsenti, kõik osakesed suspendeeriti täielikus DMEM-is (10 protsenti lahjendatud NP-d 90 protsendiga PBS-i sisaldav DMEM)[35]. Vanni ultrahelitöötlus viidi läbi kaks korda, iga kord 5 minutit, et segada ZnO NP-de lõplikud kontsentratsioonid peeneks. Seetõttu töödeldi BMSC-sid ja AMSC-sid erineva kontsentratsiooniga (0, 3, 5, 10, 25 ja 50 ug/ml) ZnO NP-dega 24, 48 ja 72 tundi. Seejärel kasutati töödeldud rakkude elujõulisuse testimiseks MTT testi.cistanche dosage redditMTT põhilahuse ((3-(4,5-vähenev etüültiasool-2-üül)- 2,5-difenüültetrasooliumbromiid) valmistamine tehti 1 ml PBS-i lisamisega 5 mg MTT-ni (Sigma, USA) pimedas kohas. Seejärel segati 20 ul põhilahust kõigi katsesüvenditega (kontrollrakud ja erineva kontsentratsiooniga töödeldud ZnO NP-d), vibreeriti 10 minutit ja inkubeeriti 37 kraadi juures 3 tundi. Lõpuks eemaldati proovid inkubaatorist ja segati DMSO-ga, mille värvus oli selles etapis märgatav.. Need töötati välja pipeteerimise teel ja loeti kohe UV-kiirguse juuresolekul lainepikkusel 570 nm.

2.6 Rakutsükli analüüs

BMSC-d ja AMSC-d külvati erinevatele 6-kaevuplaatidele. Samal ajal kui täheldati 70-protsendilist rakkude liitumist, töödeldi rakkudel ohutuid ZnO NP-de kontsentratsioone (vastavalt 5 ja 10 ug/ml väiksemates ja suuremates ZnO NP-des) MTT testi jaoks ja inkubeeriti 72 tundi 37 kraadi juures (5 protsenti). CO2). Sööde eemaldati konfokaalkettalt 72 tunni pärast ja pesti kaks korda PBS-ga ja tsentrifuugiti. Rakud fikseeriti etanooliga (70 protsenti) 4 kraadi juures 2 päeva. Seejärel loputati inkubeeritud rakke uuesti PBS-ga ja loksutati veidi, mille järel sööde eemaldati täielikult konfokaalsest kettast. Järgmisena lisati 10 ui RNaasi ja inkubeeriti 45 minutit. Värvimiseks suspendeeriti rakud 10 ul propiidiumjodiidi lahusega (Sigma, USA). Rakkude DNA hindamiseks kaevati voolutsütomeeter [36].

2.7 Galaktosidaasi in situ test rakkude vananemise määramiseks

Vananemisega seotud galaktosidaasi (SA-gal) kui rakkude vananemistesti tavalise biomarkeri aktiivsust hinnati SA- -gal värvimiskomplektiga (Thermo Fisher Scientific, Saksamaa) samamoodi nagu varasemates uuringutes. [37]. Rakud külvati 24-süvendiga plaatidele ja töödeldi kahe erineva suurusega ohutu kontsentratsiooniga ZnO NP-ga. Järgmisena pesti neid PBS-s, fikseeriti G/F fiksaatori segus (20% glutaaraldehüüdi ＋ 37% formaldüüdi) ja inkubeeriti toatemperatuuril 3-5 min. Seejärel värviti rakud värskes värvimislahuses (10 ml tsitraat Na pluss 250 ul kaaliumferritsüaniidi ＋ 250 ul kaaliumferrotsüaniidi ＋ 100 ul MgCl ＋ 250 ul NaCl-250 ul NaCl-200 ul X-gal) pimedas kohas 2 tundi. roheline värv visualiseeriti pöördvalgusmikroskoobi abil.

2.8 Reaalajas PCR

Kahe erineva suurusega ZnO NP-ga BMSC-sid ja AMSC-sid töödeldi optimaalsetes kontsentratsioonides vastavalt 5 ja 10 ug/ml. Need koguti 48 tunni pärast ja kogu RNA ekstraheerimiseks kasutati RNA ekstraheerimiskomplekti (Bio Basic INC). Esimene cDNA ahel sünteesiti pöördtranskriptsiooniga, kasutades SYBR Green qPCR MasterMix 2X komplekti, SYBR kraadi Premix Ex TaqIM (TaKaRa, Jaapan). Seejärel hinnati sünteesitud cDNA kvaliteeti ja kogust spektrofotomeetriga NanoDrop ND-1000 (Thermo Scientific, Saksamaa).cistanche ekstrakti eelisedSeejärel kasutati sihtgeeni amplifikatsiooniks 2 ui cDNA-d. Spetsiifilised praimerid kujundas tarkvara Primer 3 ja neid kasutati p53, NF-kB ja Nanog geenide ekspressiooni võimendamiseks (General Biotech, Korea). Praimerite järjestus on esitatud tabelis 1.

Ekspressioonitasemed normaliseeriti GAPDH geeni kui majapidamisgeeni ekspressioonitasemega. Reaalajas PCR teostamiseks kasutati esimest tsüklit 95 kraadi juures 3 minutit ja 40 tsüklit 95 kraadi juures 20 sekundit, 60 kraadi juures 20 sekundit ja 72 kraadi juures 30 sekundit.

2.9 Statistiline analüüs

Kõik testid viidi läbi kolmes eksemplaris ja tulemused kuvati kui keskmine ± standardhälve (SD). Andmed sisestati SPSS-i (IBM Corp. NY, USA) tarkvara ja analüüsiti kahesuunalise dispersioonanalüüsi (ANOVA) abil.

3 tulemust

3.1 Mesenhümaalsete tüvirakkude voolutsütomeetria analüüs

Roti mesenhümaalsed tüvirakud eraldati kahest päritolust, sealhulgas rasvkoest ja BM-st. Kontrolliti MSC-de pinna-CD-markereid ja enamik AMSC-sid või BMSC-sid (98,18 ja 99,62 protsenti) leiti CD90 kui positiivse pinnamarkerina MSC-des (joonis 2A, B). Veelgi enam, vastavalt 94,80 ja 99,76 protsenti CD73-st AMSC-des või BMSC-des värviti kindlalt (joonis 2A, B). Veelgi enam, tühine protsent BMSC-sid või AMSC-sid näitas CD45 (0.18 või 0,56 protsenti) ja CD34 (0,71 või 12,65 protsenti) ekspressiooni vastavalt AMSC-des või BMSC-des, mis on vereloome liini markerid (joonis fig. .2A, B). Need molekulaarsed profiilid näitavad BMSC-de ja AMSC-de erakordseid omadusi. Lisaks kiidavad nad heaks hematopoeetiliste rakkude kvaliteetse eemaldamise ja mesenhümaalsete tüvirakkude eraldamise rasvkoest ja BM-st stroomarakkude eraldamise ajal.

3.2 In vitro tsütotoksilisus

MTT-põhist kolorimeetrilist tsütotoksilisuse testi rakendati BMSC-de või AMSC-de elujõulisuse uurimiseks pärast nende töötlemist 10-30 ja 35-45 nm ZnO NP-dega 1, 2 ja 3 päeva jooksul (joonis 3). Joonisel fig 2 näidatud andmete kohaselt sõltusid kahe erineva ZnO NP suuruse mõju BMSC-dele või AMSC-dele annusest ja ajast. Annuste 5 ja 10 ug/ml korral näitasid 10-30 ja 35-45 nm ZnO NP-d vastavalt AMSC-de ja BMSC-de head elujõulisust (joonis 3). Lisaks vähenes 35-45 nm ZnO NP-dega AMSC-de ja BMSC-de elujõulisus annusest ja ajast sõltuval viisil samadel kontsentratsioonidel (joonis 3).

3.3 Rakutsükli analüüs

ZnO NP-de mõju BMSC-de ja AMSC-de rakutsükli jaotusele uuriti propiidiumjodiidiga värvimise abil ja mõõdeti voolutsütomeetria abil. Nagu on näidatud joonisel 4, töödeldi AMSC-sid ja BMSC-sid 10-30nm ZnO NP-dega

näitas, et GO/Gl faasi sisenevate rakkude suhe suurenes (82,2 ja 82.{8}}1% ) võrreldes kontrollrühmaga (vastavalt 81,92 ja 78,76%). Kui proliferatsiooni juhtivad signaalid kogevad apoptoosi või puuduvad, on rakkudel kalduvus G0/G1 suureneda [38].

Lisaks vähenes 10-30nm ZnO NP-dega töödeldud AMSC-des ja BMSC-des G2/M faas (7,38 ja 9,98 protsenti vastuvõtlikult) võrreldes kontrollrühmaga (10,04 ja 13,47 protsenti), mis näitab, et rakud peatati S-rakutsükli ja G2/M faasid ning ei prolifereerunud aktiivselt (joonis 4). Kuid 35-45 nm ZnO NP-de rakutsükli analüüs näitas G2/M faasi rakkude suurenenud akumuleerumist AMSC-des ja BMSC-des (14,19 ja 16,18 protsenti, vastuvõtlikult) võrreldes kontrollrühmaga G2/M (10,04 ja 13,47). protsenti ), mis näitab rakutsükli protsessi aeglustumist (joonis 4). Kui DNA on kahjustatud, inhibeerib G2 kontrollpunkt rakkude mitoosi ja tagab veavabade genoomi duplikaatide vohamise igasse tütarrakku.

3.4 Galaktosidaasi in situ test

Selles töös kasutati beeta-galaktosidaasi ensüümi aktiivsust, et kontrollida 10-30 ja 35-45 nm ZnO NP-de mõju BMSC-de ja AMSC-de vananemisele. Meie tulemused näitasid, et positiivse rohelise värvumisega rakupiirkondi täheldati ZnO NP-ga töödeldud rühmas sagedamini mõlemat tüüpi roti tüvirakkudes võrreldes kontrollrühmaga (joonis 5A, B).

Normaalsetes rakkudes toodeti happelisi lüsosomaalseid galaktosidaase ja koguti lüsosoomi, nagu täheldati kontrollrühmades. Kuid vananevates rakkudes suurenes lüsosoom ja tekitas ülemise galaktosidaasi taseme, mida nimetatakse vananemisega seotud -galaktosidaasiks (SA- -gal), nagu tuvastati ZnO NP-dega töödeldud rakkudes (joonis 5). SA-gal positiivsed rakud värviti heleda välja mikroskoopia all sinakasroheliseks. Mõlemad töödeldud rakud olid kontrollrühmadega võrreldes positiivsed. Kõrgeim sinakasroheline värvus saadi AMSC-des 10-30nm ZnO NP-dega (joonis 5A).

3.5 Reaalajas PCR

NF-kB, P53 ja Nanog geenide suhtelist ekspressiooni hinnati võrreldes GAPDH-ga kui majapidamisgeeniga nii BMSC-des kui ka AMSC-des, mis puutusid kokku 5 ja 10 ug/ml ZnO NP-dega aastatel 10-30 ja 35-45 nm suurused vastavalt 48h pärast. Nanog geenide ekspressiooni tulemused 10-30 ja 35-45 nm ZnO NP-dega töödeldud rakkudes näitasid oluliselt (P<0.01)lower regulation="" in="" the="" amscs="" (fig.6a)="" and="" bmscs="" in="" comparison="" with="" the="" control="" group="" (fig.="">

Rakud, mida töödeldi 10-30nm ZnO NP-dega, näitasid Nanog geeni madalamat ekspressiooni võrreldes rakkudega, mida raviti

4 Arutelu

Selles uuringus hinnati kahes suuruses ZnO NP-de toksilisi mõjusid BMSC-dele ja AMSC-dele; 10-30nm väiksema suurusena ja 35-45nm suurema suurusena. Tulemused näitasid, et ZnO NP-de väiksemal suurusel oli toksilisem toime kui selle suuremal suurusel. NP-de pinnavöönd ja osakeste suurus on toksikoloogilisest seisukohast olulised materjali omadused. Kui osakeste suurus väheneb, tõuseb selle pinnapiirkond kõrgemale ja võimaldab suuremal määral selle osakesi või aatomeid näidata pealiskaudselt, mitte materjali siseküljel [39].

Nanomaterjalidel, mis on väiksemad kui 50 nm, on unikaalsed füüsikalis-keemilised omadused nende väikese suuruse, suure pindala, madala hinna, parema reaktsioonivõime ja hõlpsa sisenemise tõttu rakujagajatesse [40-42]. Meie MTT testi tulemuste kohaselt olid uuritud väiksemate ja suuremate ZnO NP-de optimaalsed ja ohutud kontsentratsioonid kontrollrühmadega võrreldes vastavalt 5 ja 10 ug/ml. Meie rakutsükli analüüs näitas, et 10-30 nm suuruse ZnO NP-de ohutud kontsentratsioonid avaldavad AMSC-dele toksilist mõju, vähendades rakkude arvu S ja GO/G1 faasides, mis näitab rakutsükli protsessi seiskumist ja kadu ajami leviku signaalidest. ZnO NP-d suuruses 35-45 nm vähendasid rakke G2/M ja S faasides, mille tulemuseks oli rakutsükli protsessi aeglustumine.

Meie uuringutulemused on kooskõlas teiste uuringute tulemustega, mis on näidanud, et NP-d võivad DNA-d või organelle kahjustades põhjustada raku surma [43, 44]. Kuigi toksikoloogilisi teateid ZnO NP-de mõju kohta on vähe, on mõned teated ZnO NP tsütotoksiliste mõjude kohta in vitro [45-47]. Uuring näitas, et oksüdatiivne stress aktiveerus TR146 rakkudes ZnO NP-de kontsentratsiooniga 10 ug/ml [48] ja SH-SY5Y rakkudes kontsentratsiooniga 15 ug/ml [49]. Põletikueelne tsütokiin, mis vabaneb THP-1 rakkudes koos 17,69 ug/ml ZnO NP-ga 【20】. DNA kahjustus tehti ka ZnO NP-de kontsentratsioonil 6,4 ug/ml inimese käärsoole kartsinoomi rakkudes [50] ja kontsentratsioonil 12,5 ug/ml roti neerude epiteelirakkudes [51]. Kokkupuude nanomaterjalidega on vältimatu, sest need on muutumas meie igapäevaelu osaks; Sellest lähtuvalt võetakse arvesse nanomaterjalide uurimise toksilisust [52]. Joonis 9 illustreerib ZnO NP-de interaktsiooni imetajarakus. Vananevate rakkude määramine näitas lüsosomaalse galaktosidaasi aktiivsuse suurenemist [53]. Meie SA- -gal testi tulemused näitasid, et ZnO NP-d nii väiksemates kui ka suuremates suurustes (10-30 ja 35-45 nm) stimuleerisid rakke lüsosoomi tootma. Siiski kutsus esile kõrge sinakasrohelise värvuse kõrge lüsosomaalne tase rakkudes, mis puutusid kokku 10-30 nm ZnO NP-dega võrreldes kontrollrühmaga.

P53 toimib oma tugeva tuumorisummuti aktiivsuse ja vananemise kontrollerina eluea tippkvaliteedina [54]. p53 võib vähendada ja suurendada oksüdatiivset stressi, mis võib olla tingitud selle kahekordsest mõjust vananemisele. Meie reaalajas PCR tulemused näitasid p53 ja NF-kB geenide märkimisväärselt ülesreguleeritud ekspressiooni rakkudes, mis olid kokku puutunud mõlema suurusega ZnO NP-dega. Nende geenide kõrgeim üleekspressioon tuvastati aga rakkudes, mida töödeldi väiksema suurusega (10-30 nm) NP-dega. Veelgi enam, Nanogi geeni mRNA taset peeti vananemisvastaseks geeniks. Nanogi geeni puhul näitasid meie uuringu tulemused mõlemas töödeldud rakus ZnO NP mõlema uuritud suuruse olulist allareguleerimist. Kuid 10-30 nm suuruse madalaim allareguleerimine näitas, et ZnO NP-d võivad olla mürgisemad väiksema suurusega kui suuremate suurustega (35-45 nm).

5 Järeldus

ZnO NP-d (10-30 ja 35-45 nm) ärgitavad rakke vananemisprotsessile. ZnO NP-de väiksemal suurusel on DNA sünteesile toksilisem mõju kui suuremal suurusel. Suurimat galaktosidaasi värvumist täheldati ZnO NP-de väiksemas suuruses kui suuremad. Lisaks saavutati mõlema suurusega töödeldud ZnO NP-rakkudes vananemisega seotud geenide (NF-KB ja p53) märkimisväärne üleekspressioon. Lisaks saavutati ZnO NP-dega töödeldud rakkudes vananemisvastase geeni (Nanog) märkimisväärne allareguleerimine.

See artikkel on välja võetud ajakirjast Journal of Materials Science: Materials in Medicine (2021) 32:128https://doi.org/10.1007/s10856-021-06602-x