金核/银壳纳米棒在三维表皮模型中的透皮行为和对组织活力的影响

作者：姜珊; 陈亮; 吴美玉; 魏利娜; 刘颖; 纪英露; 张艳云; 王璐; 谢黎明; 吴刚^*; 徐丽明^*

来源：药物分析杂志, 2019, 39(03): 377-385.

DOI：10.16155/j.0254-1793.2019.03.01

• 金核/银壳纳米棒(Au@AgNRs)
• 3D表皮模型
• HaCaT
• Epikutis?
• 电感耦合等离子体-质谱法
• 透皮行为
• 组织活力

目的:应用三维(3D)组织工程表皮模型(HaCaT,无角质层和Epikutis?,有角质层)评价金核/银壳纳米棒(gold core/silver shell nanorods,Au@Ag NRs)的透皮行为及对模型组织活力的影响。方法:将Au@AgNRs(80μg·mL-1)暴露于表皮模型24 h和72 h。通过电感耦合等离子体-质谱法(ICP-MS)测定进入和穿透表皮模型的金、银元素的量,评价Au@AgNRs在HaCaT和Epikutis?中的透皮行为。通过将不同浓度Au@AgNRs暴露于表皮模型24 h,用甲基噻唑四唑(methylthiazole tetrazolium,MTT)试验和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)释放试验测定Au@AgNRs对表皮模型组织活力的影响。结果:Au@AgNRs暴露24 h后,HaCaT和Epikutis?模型中均检测到金、银元素(HaCaT中金0.980μg、银3.510μg;Epikutis?角质层中金0.270μg、银0.750μg,细胞层中金0.540μg、银0.570μg);仅HaCaT模型的下层培养基中检测到极少量银元素;Au@AgNRs暴露72 h后,HaCaT和Epikutis?模型中金、银元素含量较24 h明显增多(HaCaT中金3.650μg、银5.590μg;Epikutis?角质层中金0.780μg、银1.770μg,细胞层中金1.650μg、银3.490μg);下层培养基中也均检测到少量金、银元素(HaCaT培养基中金0.034μg、银0.053μg;Epikutis?培养基中金0.004μg、银0.046μg);MTT实验显示,Au@AgNRs可引起HaCaT及Epikutis?模型组织活力下降(分别为86.34%～20.02%和95.69%～85.43%),并呈剂量-效应关系;在LDH实验中,随着Au@AgNRs浓度的增加,HaCaT模型的LDH释放量从11.31%升高至116.90%,呈剂量-效应关系;Epikutis?模型LDH释放量无明显变化。结论:无论角质屏障是否健全,Au@AgNRs均可进入甚至透过表皮模型,其透皮行为呈现时间-效应关系;并引起表皮模型剂量依存性组织活力下降。角质层屏障可减轻和减缓Au@AgNRs在表皮模型中的透过率及对皮肤的损伤。

• 单位
  中国食品药品检定研究院; 广东博溪生物科技有限公司; 国家纳米科学中心; 包头医学院