介孔二氧化硅纳米粒的医学应用及安全性研究进展

介孔二氧化硅纳米粒(MSNs)性质优良、易加工修饰,已成为生物医药领域的研究热点。MSNs独特的介孔结构和表面性质,使其能大量、有效地装载药物,并将药物靶向运输、调控释放。MSNs包封或耦合成像探针制得新型造影剂,可在体内实时造影示踪,用于疾病的治疗与诊断。此外,MSNs优异的生物学效应,也使其作为新型支架材料在组织再生工程得以应用。随着MSNs被广泛应用于各领域,其生物安全性愈发受到重视,潜在毒性或将限制其临床应用。本文主要对MSNs在生物医学应用以及安全性评价等方面的研究现状与进展进行综述。

介孔二氧化硅纳米颗粒经氧化应激所致肾细胞毒性及GSK-3β在其中的作用

研究氧化应激及GSK-3β在介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs)诱导肾细胞毒性中的作用及机制,以及抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)在此毒性中的保护作用。选用NRK-52E大鼠的肾小管上皮细胞,将其直接或用1μmol/L NAC预处理,然后暴露于400μg/mL MSNs中。采用MTT法测定细胞活力,采用JC-1荧光染色法检测线粒体膜电势,采用western blot法检测GSK-3β等蛋白水平,并测定抗氧化物SOD、GSH和CAT活性。NRK-52E细胞暴露于MSNs内24 h即出现严重的细胞毒性,其IC_(50)为(438.6±7.1)μg/mL。400μg/mL MSNs作用24 h后,细胞的存活率下降到47.57%±2.03%,胞内SOD、GSH、CAT活性水平分别下降到39.74%±2.23%、51.42%±3.08%、46.05%±3.71%(P<0.001)。400μg/mL MSNs还可显著活化GSK-3β,崩解线粒体ΔΨ_m,促进线粒体Cyt C漏出,并剪切激活Caspase-3,引起细胞死亡(P<0.001);1μmol/L NAC干预后可显著缓解400μg/mL MSNs引起的这些变化(P<0.01)。MSNs通过激活GSK-3β信号通路来诱导肾细胞氧化应激损伤,NAC可以改善线粒体功能,提高细胞抗氧化能力,减轻此损伤。