غربالگری سمیت آزمایشگاهی نانوذره های مغناطیسی بوسیله بکار بردن سلول های بنیادی مزانشیمی مت ق از پوشش بند ناف انسانی

تاریخ انتشار: جمعه 21 تیر 1398 | امتیاز: Article Rating

برخلاف توجه رو به افزایش به نانوذره ها(NPs)، سمیت آن ها هنوز مشخص نشده است و ایجاد استراتژی های و مدل های پیش بینی کننده جدید مورد نیاز است. سلول های بنیادی انسانی، یک مدل مبتنی بر سلول امیدوار کننده و خلاقانه را ارائه می دهند. در بین سلول های بنیادی، سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از پرده های پوشاننده بند ناف(CL) ممکن است یک ابزار مختص گونه جدید را برای ایجاد پلت فرم های موثر برای غربالگری اولیه و تست سمیت/ ایمنی نانوذره ها ارائه دهند. نانوذره های اکسید آهن سوپر پارا مغناطیسی شامل مگنتیت ها(Fe3 O4 NPs)، برخلاف استفاده گسترده شان نگرانی های علمی و سلامتی زیاد را ایجاد کرده اند. در این مطالعه CL-MSCs مورد ویژگی یابی قرار گرفتند و برای غربالگری سمیت آزمایشگاهی Fe3 O4 NPs مورد استفاده قرار گرفتند. سمیت سلولی، قابلیت وارد شدن/بازجذب، تمایز و ظرفیت تکثیر کنندگی بعد از قرار گرفتند در معرض غلظت های مختلف Fe3 O4 NPs مورد ارزیابی قرار گرفت. داده های این مطالعه با داده های بدست آمده از سلول های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان مقایسه شدند. ما مشاهده کردیم که در پاساژهای اولیه(P3): 1) سمیت سلولی در غلظت های 10 میکروگرم/میلی لیتر CL-MSCs و 100 میکروگرم/میلی لیتر BM-MSCs رخ می دهد(هیچ تفاوتی در سمیت بین این دو گروه سلولی دردوزهای بالاتر 300-100 میکروگرم/میلی لیتر مشاهده نشد)؛ 2) تراکم سلولی کاهش یافت و از دست رفتن ویژگی های تک لایه در غلظت های بیش از 50 میکروگرم/میلی لیتر  تنها در CL-MSCs تحت تاثیر قرار گرفت؛ و بازجذب نانوذرات در هر دو نوع سلول بنیادی مزانشیمی وابسته به غلظت بود. بعد از قرار گرفتن در معرض غلظت 100 میکروگرم/میلی لیتر Fe3 O4 NPs، ظرفیت تکثیری در CL-MSC ها بدون تغییر در مورفولوژی کاهش یافت(P5-P9). علاوه براین، یک کاهش پیشرونده در  Fe3 O4 NPs طی دوره کشت مشاهده شد. بیان آنتی ژن سطجی و تمایز چند رده ای تحت تاثیر قرار نگرفت. این یافته ها نشان می دهد که CL-MSCs می تواند به عنوان یک مدل سلولی قابل اعتماد برای ارزیابی غربالگری سمیت Fe3 O4 NPs استفاده شود و از این رویکرد برای بهبود درجه اطمینان بی خطر بودن نانوذرات برای پیش بینی نتایج سلامتی حمایت می کند.

J Appl Toxicol. 2019 Jun 18. doi: 10.1002/jat.3819. [Epub ahead of print]

In vitro toxicity screening of magnetite nanoparticles by applying mesenchymal stem cells derived from human umbilical cord lining.

Coccini T1, De Simone U1, Roccio M2, Croce S3, Lenta E4, Zecca M5, Spinillo A2, Avanzini MA4.

Abstract

Despite the growing interest in nanoparticles (NPs), their toxicity has not yet been defined and the development of new strategies and predictive models are required. Human stem cells (SCs) offer a promising and innovative cell-based model. Among SCs, mesenchymal SCs (MSCs) derived from cord lining membrane (CL) may represent a new species-specific tool for establishing efficient platforms for primary screening and toxicity/safety testing of NPs. Superparamagnetic iron oxide NPs, including magnetite (Fe3 O4 NPs), have aroused great public health and scientific concerns despite their extensive uses. In this study, CL-MSCs were characterized and applied for in vitro toxicity screening of Fe3 O4 NPs. Cytotoxicity, internalization/uptake, differentiation and proliferative capacity were evaluated after exposure to different Fe3 O4 NP concentrations. Data were compared with those obtained from bone marrow (BM)-MSCs. We observed, at early passages (P3), that: (1) cytotoxicity occurred at 10 μg/mL in CL-MSCs and 100 μg/mL in BM-MSCs (no differences in toxicity, between CL- and BM-MSCs, were observed at higher dosage, 100-300 μg/mL); (2) cell density decrease and monolayer features loss were affected at ≥50 μg/mL in CL-MSCs only; and (3) NP uptake was concentration-dependent in both MSCs. After 100 μg/mL Fe3 O4 NP exposures, the capacity of proliferation was decreased (P5-P9) in CL-MSCs without morphology alteration. Moreover, a progressive decrease of intracellular Fe3 O4 NPs was observed over culture time. Antigen surface expression and multilineage differentiation were not influenced. These findings suggest that CL-MSCs could be used as a reliable cell-based model for Fe3 O4 NP toxicity screening evaluation and support the use of this approach for improving the confidence degree on the safety of NPs to predict health outcomes.

PMID: 31211441
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان