乙酰半胱氨酸减弱金属有机框架对人脐静脉内皮细胞毒性

目的:金属有机框架(Metal-organic frameworks,MOFs)是由金属离子和有机配体组成的晶体多孔材料,具有易于合成和功能化、孔径可调、结构可变、比表面积高等特点,在生物医学领域应用广泛。作为MOFs材料的一员,沸石咪唑酯骨架(Zeolitic imidazolate frameworks,ZIFs)发展迅速,并在纳米药物递送系统中广泛应用,这同时引发了其对心血管的生物安全问题。目前,ZIFs对心血管疾病相关细胞的毒性机制尚不清楚。本研究探讨了沸石咪唑酯骨架-8(Zeolitic imidazolate frameworks-8,ZIF-8)对人脐静脉血管内皮细胞EA.hy926的毒性,并研究了抗氧化剂N-乙酰半胱胺酸(N-acetylcysteine,NAC)对ZIF-8细胞毒性的影响。方法:首先,采用CCK-8检测试剂盒,确定ZIF-8对EA.hy926血管内皮细胞的IC_(20)和IC_(50);其次,实验分为五个组,即:对照组、IC_(20)组、IC_(50)组、IC_(20)+NAC组和Iselleck激酶抑制剂C_(50)+NAC,研究ZIF-8对EA.hy926细胞活力、ROS生成水平、细胞凋亡水平、炎症反应水平、伤口愈合能力以及动脉粥样硬化相关指标ox-LDL表达水平的影响,并探索了NAC对ZIF-8诱发的EA.hy926内皮细胞毒性的缓解作用。最后,由于Wnt/β-catenin通路参与调控血管内皮细胞的功能,本研究采用Western blot方法明确了ZIF-8和/或NAC处理后EA.hy926细胞中Wnt/β-catenin通路相关因子β-catenin和LEF1的表达水平。结果:ZIF-8对EA.hKPT-330供应商y926血管内皮细胞的IC_(20)和IC_(50)Medical professionalism分别为18.90和20.81μg/m L;ZIF-8以浓度依赖性,诱发EA.hy926细胞ROS形成、凋亡、LDH水平增高以及血管内皮细胞功能障碍。然而,NAC的加入,可以明显减弱ZIF-8对EA.hy926细胞的氧化水平、细胞膜损伤以及内皮屏障功能影响。另外,ZIF-8增加了IC_(50)组中Wnt/β-catenin通路相关因子β-catenin和LEF1的蛋白表达,而NAC可以显著抑制因ZIF-8诱发的β-catenin和LEF1蛋白表达水平的升高。本研究成果有助于加深对ZIF-8诱发内皮细胞损伤机制的理解,并明确了NAC具有通过Wnt/β-catenin通路预防ZIF-8相关内皮功能障碍的治疗潜力。