线粒体自噬在纳米氧化锌致心肌细胞毒性中的作用

作者：**聪; 李宇杰; 尹圆圆; 张弛; 彭辉; 郭家彬^*; 武冬梅^*

来源：毒理学杂志, 2021, 35(02): 117-122.

DOI：10.16421/j.cnki.1002-3127.2021.02.006

• 纳米氧化锌
• 心肌细胞
• 线粒体
• 自噬

目的探讨纳米氧化锌(Zinc Oxide Nanoparticles, ZnO NPs)对人源心肌细胞(A human cardiomyocytes, AC16)的毒性作用特征,并从线粒体自噬角度探讨其作用机制。方法利用透射电镜(Transmission electron microscope, TEM)和动态光散射法(Dynamic light scattering, DLS)对ZnO NPs进行表征,将AC16细胞给予不同剂量的ZnO NPs处理,光学显微镜观察细胞形态学改变,利用CCK-8法测定细胞存活率。流式细胞术检测线粒体活性氧自由基(Reactive oxygen species, ROS)和线粒体膜电位(Mitochondrial membrane potential, MMP)改变,Western blot检测线粒体自噬蛋白PINK1和Parkin的表达水平。结果透射电镜显示ZnO NPs为棒状结构,平均粒径约为50 nm, Zeta电位为-17.57±3.07 mV。ZnO NPs呈剂量-时间依赖性降低AC16细胞存活率,导致线粒体功能损伤,表现为线粒体ROS蓄积和MMP下降。细胞给予50μmol/L ZnO NPs处理6 h可增加PINK1和Parkin的表达,提示线粒体自噬激活;线粒体自噬抑制剂(Mitochondrial division inhibitor, Mdivi-1)可抑制PINK1和Parkin蛋白表达,加剧ZnO NPs引起的细胞毒性。结论 ZnO NPs可剂量和时间依赖性引起人源心肌细胞毒性和线粒体功能紊乱,提示线粒体自噬可作为一种细胞自我保护机制而抑制ZnO NPs的毒性。

• 单位
  佳木斯大学