掺杂硼砂的Fe2O3和CeO2纳米颗粒能够以剂量依赖的方式调节LPS激活的THP-1细胞中的炎症反应、细胞周期及细胞迁移行为

《Chemistry & Biodiversity》：Borax-Doped Fe2O3 and CeO2 Nanoparticles Regulate Dose-Dependently Inflammation, the Cell Cycle, and Migration in LPS-Activated THP-1 Cells

纳米复合材料对LPS激活巨噬细胞的影响及剂量依赖性研究

　　

摘要

本研究探讨了掺硼的Fe₂O₃和CeO₂纳米颗粒（NPs）对脂多糖（LPS）激活的THP-1细胞的生物学效应。通过扫描电子显微镜（SEM）和能量色散X射线光谱（EDX）确认了纳米复合材料的形态和成分。评估了细胞活力（使用resazurin和结晶紫试剂）、细胞凋亡/坏死（annexin V/碘化丙啶[PI]）、细胞周期（流式细胞术）、迁移能力（划痕实验）以及炎症反应（Iba1免疫荧光染色、诱导型一氧化氮合酶[iNOS]活性和RT-PCR）。颗粒尺寸范围分别为Fe₂O₃-B-NPs的21.34至33.47纳米和CeO₂-B-NPs的31.07至36.62纳米。确定了每种纳米复合材料的IC₁₀和IC₅₀剂量范围，并在不同细胞系中应用以评估剂量依赖性的生物学效应。Fe₂O₃-B-NPs改变了细胞周期进程，增加了S期细胞的数量。两种纳米复合材料在低剂量下均促进了细胞迁移，但在高剂量下则抑制了迁移。CeO₂-B-NPs降低了Iba1水平，而Fe₂O₃-B-NPs在高浓度下增加了炎症标志物水平。CeO₂-B-NPs在IC₅₀剂量下抑制了TNF-α和IL-1β基因的表达，而两种纳米复合材料均降低了iNOS活性。这些结果表明，应仔细评估纳米复合材料的剂量依赖性效应。

图形摘要

掺硼的Fe₂O₃和CeO₂纳米复合材料已在LPS刺激的THP-1巨噬细胞中进行了表征和测试。不同尺寸的纳米颗粒调节了细胞活力、细胞周期、迁移能力和炎症信号传导。基于CeO₂的纳米复合材料表现出抗炎活性，而基于Fe₂O₃的复合材料在高剂量下增强了炎症反应，突显了关键的剂量依赖性免疫调节效应。这些发现支持了纳米医学的审慎设计和安全治疗。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向相应作者提出合理请求后获取。