仇静茹, 李双星, 纪英露, 杨艳伟, 张頔, 耿兴超, 屈哲
目的：金属纳米粒子近年来在医药研究领域中展现出巨大的潜力，但其对人类的神经系统却存在一定的毒性风险。本研究采用人诱导多能干细胞（human induced pluripotent stem cells，hiPSC）分化的神经元细胞模型多终点评价40和70 nm粒径纳米银（silver nanoparticles, Ag-NPs）的神经毒性作用。方法：体外培养hiPSC来源的神经元细胞。给药72 h，采用CCK-8法检测神经元的细胞存活率，通过DCFH-DA荧光探针法检测活性氧（reactive oxygen species, ROS）水平，评价神经元氧化应激损伤，通过检测磷酸化组蛋白γH2AX评价神经元DNA损伤。分别在给药24和72 h，通过酶联免疫吸附实验（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）检测细胞因子[肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor α,TNF-α)，白细胞介素(interleukin,IL)-1β，IL-6]的释放水平，采用高内涵细胞成像技术评价Ag-NPs对神经突生长的影响。结果：40和70 nm Ag-NPs均表现出神经元的细胞毒性。40 nm Ag-NPs从12.5 μg·mL－1剂量水平起细胞存活率显著降低（P<0.001），半数致死量(lethal dose 50%,LD50)值为21.82 μg·mL－1；70 nm Ag-NPs从25 μg·mL－1剂量水平起细胞存活率显著降低（P<0.05），LD50值为51.13 μg·mL－1。从2.5 μg·mL－1剂量起，40和70 nm Ag-NPs可诱导神经元ROS水平和DNA损伤水平呈剂量相关性升高。40 nm Ag-NPs从2.5 μg·mL－1剂量水平起对神经突宽度、面积表现出抑制作用，70 nm Ag-NPs从10 μg·mL－1剂量水平起对神经突数量、长度、宽度和分支点数等均表现出抑制作用。本研究中，Ag-NPs作用后神经元细胞因子释放水平未见明显改变。结论：本研究构建了体外多终点评价Ag-NPs神经毒性的人源化神经细胞模型，有效评估了2种粒径Ag-NPs对神经元的细胞毒性、氧化应激损伤、DNA损伤和神经突生长抑制作用，为Ag-NPs的临床安全使用剂量提供参考。
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