碳黑纳米颗粒诱导人支气管上皮细胞炎症反应中环状RNA的表达改变

作者：张家豪; 周思佳; 匡正; 秦增华; 谭莉雯; 邵月婷

来源：中华劳动卫生职业病杂志, 2023, 41(08).

• 纳米粒子
• 细胞毒性
• 核因子κB受体活化因子
• 碳黑纳米颗粒
• 环状RNA
• 炎症

目的探索碳黑纳米颗粒(CBNPs)对人支气管上皮细胞(16HBE细胞)的毒性效应, 并根据全转录组高通量测序对差异表达的环状RNA进行筛选与鉴定, 为CBNPs暴露的生物标志物研发与其在表观遗传毒理学的应用提供依据。方法于2020年6月, 用20、40和80 μg/ml浓度的CBNPs对16 HBE细胞进行染毒处理, 以不加任何干预的16HBE细胞作为对照组, 通过CCK8与乳酸脱氢酶(LDH)实验检测CBNPs细胞毒性。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)及ELISA法检测各浓度CBNPs染毒72 h后白细胞介素-6(IL-6)和白细胞介素-8(IL-8)mRNA及蛋白水平改变, Western blot检测核因子-κB(NF-κB)相关炎性蛋白[Toll样受体4(TLR4)、磷酸化核因子-κB(P-NF-κB)、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)和天冬氨酸蛋白水解酶1(Caspase-1)]的表达水平;根据高通量测序结果筛选并通过qRT-PCR鉴定差异表达的circRNA, 选择稳定差异表达且与NF-κB通路关联性最强的circRNA进行环状性能鉴定。结果与对照组比较, 40、80 μg/ml CBNPs暴露72 h后16HBE细胞细胞活力明显下降, 20、40、80 μg/ml CBNPs暴露72 h后16HBE细胞LDH释放量明显上升(P<0.05)。与对照组比较, 不同浓度CBNPs暴露72 h后16HBE细胞IL-6、IL-8 mRNA表达水平均增加, IL-6、IL-8蛋白水平均增高, TLR4、P-NF-κB、ASC、Caspase-1蛋白水平均明显上调, 差异均有统计学意义(P<0.05)。与对照组比较, 共有492个差异性表达的环状RNA(|log2 FC|>1), 在验证出的5个差异表达(P<0.05)的环状RNA中, 选择circ002642作为后续环状RNA研究对象, 80 μg/ml CBNPs暴露72 h后16HB细胞的circ002642明显高表达(P<0.05)。结论 CBNPs可引起16HBE细胞炎症反应并诱导炎症反应环状RNA的差异性表达。

• 单位
  公共卫生学院; 广州医科大学