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通过 PI3K/Akt/mTOR 信号通路,二氧化硅纳米粒子诱导自噬细胞和内皮功能障碍

 

Authors Duan J, Yu Y, Yu Y, Li Y, Wang J, Geng W, Jiang L, Li Q, Zhou X, Sun Z

Published Date November 2014 Volume 2014:9(1) Pages 5131—5141

DOI http://dx.doi.org/10.2147/IJN.S71074

Received 12 July 2014, Accepted 12 September 2014, Published 5 November 2014

Approved for publication by Dr Lei Yang

摘要:虽然纳米粒子拥有巨大的生物医学应用潜力,但是仍旧缺乏对心血管系统的安全性评价。这项研究的目的是澄清二氧化硅纳米粒子(Nano-SiO2)对内皮细胞功能的生物学行为和影响。该结果表明,Nano-SiO2以剂量依赖的方式被内化到内皮细胞。单丹磺酰尸胺染色,自噬超微结构观察,和 LC3-I/LC3-II 的转换被用来验证 Nano-SiO2 诱导的自噬活化过程,且整个自噬过程也在血管内皮细胞中观察到。此外,一氧化氮的水平(NO),一氧化氮合酶(NOS)和内皮 (e)NOS 的活性以剂量依赖的方式明显降低,而可诱导的 (i)NOS 的活性则明显增强。C- 反应蛋白的表达,以及促炎细胞因子(肿瘤坏死因子 α,白介素 [IL]-1β,和 IL-6)的产生均被明显升高。 而且,Nano-SiO2 对磷酸肌醇 3- 激酶(PI3K/蛋白激酶 BAkt/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路等起抑制作用。 我们的研究结果表明,Nano-SiO2 会干扰 NO / NOS 系统,诱导炎症反应,激活自吞噬,并通过 PI3K / Akt / mTOR 通路最终导致内皮功能障碍。 这表明,暴露于 Nano-SiO2 下对心血管疾病是一个潜在的危险因素。
关键词:二氧化硅纳米颗粒,内皮功能障碍,自吞噬,一氧化氮,炎症