线粒体依赖性氧化应激介导氧化锌纳米颗粒 (ZnO NP) 诱导的淡水硬骨鱼线粒体自噬和脂毒性思维导图

U937132399

2023-11-14

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氧化应激

脂质毒性

线粒体依赖性氧化应激介导氧化锌纳米颗粒 (ZnO NP) 诱导的淡水硬骨鱼线粒体自噬和脂毒性

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思维导图大纲

前言

材料的性能、应用领域、产量、导致在水环境积累、环境浓度、水生生物体内积累-毒理-营养转移产生威胁

蓄积性可能会增加通过饮食途径接触有机材料或食用含有纳米颗粒的生物体的可能性

ZnO NPs 进入人体途径：

内吞

离子通道

毒性

较高的反应性并可能增加细胞的摄取

ZnO NPs 可以产生线粒体活性氧（ROS），激活氧化应激，改变线粒体膜电位（MMP），损害线粒体功能

线粒体是动态的多功能细胞器，在保持细胞稳态方面发挥着许多基本作用，并且是氧化应激诱导的细胞毒性损伤的主要靶标之一

线粒体自噬：细胞内消除受损线粒体的主要机制；过多的 ROS 产生可能会导致线粒体功能障碍并导致线粒体自噬

清除受损的线粒体-自噬：细胞稳态所必需的细胞回收过程，涉及许多关键基因和蛋白质。

Beclin1和微管相关蛋白1轻链3B（LC3B）常被用作自噬体标记

Sequestosome 1 (P62/SQSTM1) 将泛素化蛋白与自噬机制连接起来，使其在溶酶体中降解

转录因子 EB (TFEB) 是溶酶体和自噬功能的主要调节因子，组织蛋白酶 A/D (CTSA/CTSD) 是溶酶体中两种重要的水解酶。

脂肪肝引出黄颡鱼-脊椎动物的肝脏线粒体研究

材方

ZnO NP 溶液的制备和表征

离子状态-

电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES

直径

射电子显微镜（TEM

纳米形态

扫描电子显微镜（SEM

晶体结构

X'Pert PRO XRD 仪器（X 射线衍射 (XRD) 图案）

平均流体动力学尺寸、尺寸和 zetasizer

Nano ZS Zetasizer

浓度

0（对照）、10 mg/kg ZnO NPs（低 ZnO NPs）、100 mg/kg ZnO NPs（高 ZnO NPs）和 100 mg/kg ZnO NPs+ 10 mg/kg TPEN（高ZnO NPs+TPEN组

切片观察

苏木精和伊红 (H&E) 染色、油红 O 染色，TEM200KV下超微观察

MitoTEMPO（15 μM，SML0737，Sigma）--用于探索线粒体 ROS 在调节 ZnO NP 诱导的脂质代谢变化中的作用。它们是在添加 ZnO NP 之前 2 小时添加的。

子主题 2

锌积累及锌代谢

锌含量随着膳食中 ZnO NP 水平的增加而增加

ZnO NP 可以通过内吞作用促进 ZnO NP 的摄取

细胞内游离Zn 2+螯合剂）的添加缓解了饮食中高ZnO NP诱导的肝脏Zn含量增加

代谢基因的表达

脂质毒性

甘油三酯TG含量增加，脂质积累，造成脂毒性

毒性可通过多种细胞过程诱导细胞死亡，例如内质网应激、线粒体功能障碍和溶酶体通透化

脂滴

BODIPY 493/503（5 mg/mL，D3922，Thermo Fisher Scientific）

CTP I 酶活性

测量线粒体样品中棕榈酰辅酶 A 与 5,5'-二硫代双 (2-硝基苯甲酸) (DTNB) 反应形成的初始辅酶 A-SH 来获得的，其中l -肉碱在 412 nm 处。一个酶活性单位定义为在 28 °C 下每分钟将 1 μmol 底物转化为产物的酶量，以每毫克可溶性蛋白的单位数表示。

脂解基因（调节脂肪分解的关键酶和基因）

cpt1a

atgl

hsl1

ZnO NPs 诱导的CPT I 活性和cpt1a、atgl和hsl1基因表达的降低反过来会增加脂质沉积。我们发现TPEN的添加减轻了膳食ZnO NP诱导的TG含量增加（图2C ），并缓解了膳食ZnO NP诱导的CPT I活性和atgl mRNA表达的降低（图2D、E）。这些数据表明，膳食ZnO NP 补充剂通过减少脂肪分解诱导肝脂质积累，并且ZnO NP 诱导的肝脂质积累部分归因于从ZnO NP 解离的Zn 2+离子

氧化应激

CAT活性

4-HNE

4-羟基壬烯醛(4-HNE)作为体内氧化应激脂质过氧化的最稳定的终末代表产物之一

SOD

GPx

ROS

mitoSOX（5 μM，M36008，Thermo Fisher Scientific）

NRF2

氧化应激的重要传感器；基因和蛋白表达的增加将增强细胞抵御 ZnO NP 诱导的氧化应激的能力

线粒体

Qpcr 自噬相关基因