基于HaCaT三维表皮模型的纳米银毒性及其毒性机制研究

论文摘要

目的:应用三维（3D）表皮模型（HaCaT模型,无角质层）,与二维（2D）HaCaT细胞对比,评价等效浓度下纳米银（AgNPs）对HaCaT模型的毒性效应,并考察其毒性机制。方法:选用同等浓度,即:单位细胞数AgNPs暴露浓度(HaCaT模型组为62.5、125、250、500、1 000μg·mL-1,对应于HaCaT细胞组为1.75、3.5、7、14、28μg·mL-1),分别暴露于HaCaT模型及单层HaCaT细胞24 h后,用噻唑盐比色法（MTT）和乳酸脱氢酶释放试验（LDH）测定AgNPs在HaCaT模型和HaCaT细胞中的毒性效应。取同等AgNPs浓度(单位细胞0.7 ng·mL-1)暴露组,用流式细胞仪检测模型或细胞中活性氧（ROS）含量的变化;用相应试剂盒检测模型或细胞中超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的活性及丙二醛（MDA）的含量;用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测模型或细胞培养液中的炎性因子IL-1α、TNF-α、IL-6和IL-8的含量。结果:随着AgNPs浓度的增加,MTT实验显示HaCaT模型相对组织活力下降至（91.16±3.59）%～（75.66±1.66）%,而HaCaT细胞活性下降至（77.42±5.17）%～（22.43±2.48）%,二者均呈剂量-效应关系;LDH实验显示HaCaT模型的LDH释放量从（0.17±1.12）%升高至（44.9±3.61）%,而HaCaT细胞的LDH释放量从（55.99±1.58）%升高至（68.68±1.42）%,二者均呈剂量-效应关系。AgNPs作用于HaCaT模型和细胞后,均引起SOD和GSH-px合成量下降,ROS的释放量及MDA升高（分别为对照组的3.7倍和11.5倍）;抗氧化剂（NAC）能够不同程度地减少以上氧化应激因子的变化;引起IL-1α释放量显著升高（分别为对照组的2.97倍和11.55倍）,IL-6和IL-8的释放量降低（分别为对照组的2.09倍和1.36倍、1.4倍和3.83倍）。结论:HaCaT模型较好地模拟了创伤皮肤的形态结构,能够客观地评价创伤皮肤外用敷料的局部作用,是评价纳米材料皮肤毒性风险的候选替代模型。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 姜珊,魏利娜,张艳云,吴美玉,邵安良,王璐,柳琳,刘颖,谢黎明,吴刚,陈亮,徐丽明

关键词: 纳米银,表皮模型,皮肤毒性,氧化应激,炎症反应

来源: 药物分析杂志 2019年12期

年度: 2019

分类: 医药卫生科技,工程科技Ⅰ辑

专业: 化学,材料科学,药学

单位: 中国食品药品检定研究院,包头医学院基础医学与法医学院,广东博溪生物科技有限公司,国家纳米科学中心

基金: 国家重点研发计划“纳米产业技术标准的共性关键科学问题研究”,课题3“纳米生物医学应用准入的性能评价标准与规范(2016YFA0200900,2016YFA0200903)

分类号: TB383.1;O614.122;R99

DOI: 10.16155/j.0254-1793.2019.12.01

页码: 2107-2116

总页数: 10

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