运用新型方法学研究ZnONPs与紫外线诱导的皮肤致敏反应

《Scientific Reports》：Using new approach methodologies (NAMs) to investigate ZnONPs and UVR induced skin sensitization

　　

摘要

氧化锌纳米颗粒被广泛用于防晒霜和化妆品中；然而，越来越多的证据表明它们可能引发皮肤毒性，尤其是在皮肤功能受损的情况下。本研究利用体内无毛小鼠模型以及基于不良后果通路的新方法，探讨了紫外线损伤后反复接触氧化锌纳米颗粒所引发的过敏性皮肤炎症的机制。氧化锌纳米颗粒与紫外线共同作用会导致皮肤屏障功能持续受损、表皮增生、肥大细胞脱颗粒、血清IgE水平升高，以及Th2相关细胞因子（IL-4、IL-13和IL-17A）的表达增加，这些均表明过敏性皮肤炎症加剧。KeratinoSens和h-CLAT检测结果显示，紫外线会进一步增强氧化锌纳米颗粒引起的角质形成细胞活化（关键事件2）和树突状细胞活化（关键事件3）。从机制上看，氧化锌纳米颗粒与紫外线共同作用会导致角质形成细胞中的线粒体功能障碍、氧化应激以及经典的NLRP3炎性小体活化，进而引发焦亡性细胞死亡。而树突状细胞则激活了一条独立于焦亡作用的替代性TLR4–RIPK1–FADD–caspase-8炎性小体通路。总体而言，这些研究结果表明，在皮肤屏障功能受损的情况下，氧化锌纳米颗粒可通过不同的炎性小体通路发挥致敏作用，这凸显出有必要调整现有的纳米材料皮肤致敏性测试策略，并在未来的风险评估体系中纳入相关的机制指标。