细胞对与反离子结合型带电纳米颗粒静电相互作用的响应：氯反离子在癌细胞凋亡中的参与

《Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine》：Cellular responses to electrostatic interaction with counterion-conjugated charged nanoparticles: Participation of chloride counterions in cancer cell apoptosis

　　

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  通过细胞 - 纳米颗粒反向电荷配对（RCP）结合，氯离子反离子经 CLIC1 流入癌细胞。
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  氯离子反离子引起的细胞应激和细胞死亡特异性地发生在癌细胞中。
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  与非癌细胞相比，癌细胞中 CLIC1 的丰富程度是氯偶联阳离子 IONPs 对癌细胞具有特异毒性的主要原因。
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  微 X 射线荧光（XRF）测量证实了癌细胞中氯离子水平的升高。

部分摘要

背景

癌症仍然是全球主要的健康威胁，且长期治疗可能导致耐药性和不良反应，限制了其治疗成功率。1., 2. 因此，癌症研究越来越强调个性化方法。³ 靶向放疗通过破坏 DNA 杀死癌细胞，3., 4. 但会引起严重的副作用。5., 6.

或者，细胞膜上不受控制的离子流入会破坏细胞内离子稳态，导致严重的渗透压应激⁷ 和细胞

方法

本节简要概述了样品制备和实验程序；详细的材料与方法见补充信息（SI）。

我们从 ATCC（美国）获得了 A549 (CCL-185)、MCF7 (HTB-22)、HeLa (CCL-2)、MDA-MB-231 (HTB-26)、AGS (CRL-1739)、PC3 (CRL-1435)、HepG2 (HB-8065)、WRL-68 (CL-48) 和 WI-38 (CCL-75) 细胞系。HaCaT (300493) 从 BioHippo Inc.（中国）获得。我们从健康供体血液中分离了外周血单个核细胞 (PBMCs)

结果

合成后裸露和 PEG 包覆 IONPs 的 XRD 图谱见图 S1（SI）。IONPs 呈现纯 Fe₃O₄ 相，使用德拜 - 谢勒方程估算的平均晶粒尺寸为 10.9 ± 1.4 nm。31., 32. PEG-IONPs 峰强度的降低归因于聚合物包覆后 X 射线散射的减少。FTIR 分析进一步证实了与 PEG 以及阴离子柠檬酸三锂 (TLC) 或阳离子的顺序表面官能化

讨论

本研究阐明了反离子偶联带电氧化铁纳米颗粒 (IONPs) 与癌细胞及非癌细胞之间静电相互作用的生物学后果。阳离子 CPC/PEG-IONPs 与带负电的癌细胞膜之间的静电 (RCP) 结合显著降低了细胞活力。这种相互作用将表面结合的 Cl^? 反离子释放到细胞外微环境中，产生高渗应激并促进细胞收缩。作为回应，

缩写

9-AC
9-蒽甲酸
ANOVA
单因素方差分析
ATG
腺嘌呤 - 胸腺嘧啶 - 鸟嘌呤
CLIC1
氯化物胞内通道 1
CPC
氯化十六烷基吡啶
DDR
DNA 损伤反应
DLS
动态光散射
DNA
脱氧核糖核酸
ED
能量色散
FITC
异硫氰酸荧光素
FTIR
傅里叶变换红外光谱
GAPDH
甘油醛 -3-磷酸脱氢酶
HRP
辣根过氧化物酶
IAA
吲哚 -3-乙酸
IONP
氧化铁纳米颗粒
MMP
线粒体膜电位
mTOR
雷帕霉素靶蛋白
MTT

CRediT 作者贡献声明

Sulagna Dutta: 方法学，调查。Saptydeep Das: 方法学，调查。Sajid Nawaz: 方法学。Arghya Adhikary: 验证。Goutam Pramanik: 方法学。Ujjal Das: 写作 – 审查与编辑，验证，方法学，形式分析。Goutam Ghosh: 写作 – 审查与编辑，写作 – 原稿，可视化，监督，调查，概念化。

商业关联

Sulagna Dutta 和 Saptydeep Das 感谢 UGC-NET（参考 ID 221610045802）和 ANRF_PMECRG（参考 ID ANRF/ECRG/2024/003486/LS）提供的研究奖学金资助。

写作过程中生成式人工智能及人工智能辅助技术的声明

作者声明在稿件准备过程中使用了"ChatGPT"。

利益冲突声明

作者声明以下财务利益/个人关系，这些可能被视为潜在的利益冲突：Goutam Ghosh 报告由 UGC-DAE 科学研究联盟提供支持。Goutam Ghosh 报告与大学拨款委员会原子能部科学研究联盟加尔各答中心的关系，其中包括：雇佣关系。如果有其他作者，他们声明没有已知的竞争性财务利益或个人

致谢

作者感谢 Jaganmay Biswas 先生进行微 EDXRF 实验。

Sulagna Dutta|Saptydeep Das|Sajid Nawaz|Arghya Adhikary|Goutam Pramanik|Ujjal Das|Goutam Ghosh