近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院研究員許安團(tuán)隊(duì)在納米銀拮抗砷誘導(dǎo)的遺傳毒性研究中取得進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，無毒濃度的納米銀可通過降低重金屬砷在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的生物累積和提升細(xì)胞內(nèi)抗氧化能力來拮抗砷誘導(dǎo)的遺傳毒性。相關(guān)研究成果以Silver nanoparticles protect against arsenic induced genotoxicity via attenuating arsenic bioaccumulation and elevating antioxidation in mammalian cells為題發(fā)表在Journal of Hazardous Materials上。

砷是環(huán)境中最具毒性的無機(jī)污染物之一。2012年，國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)已將砷及其化合物列為I類致癌物。目前臨床上常用的砷中毒解毒劑有二巰基丙醇、二巰基丙磺酸鈉、二巰基丁二鈉等，然而這些非特異性解毒劑在治療中通常具有毒副作用。因此，迫切需要開發(fā)一種新穎、安全和高效的方法來減輕砷對(duì)生物體的危害。

鑒于納米材料對(duì)生物體自我防御系統(tǒng)的刺激作用，增強(qiáng)生物體的自我防御能力可能為生物體主動(dòng)抵抗砷誘導(dǎo)的毒性作用開辟新的途徑。在本研究中，研究人員以納米材料-納米銀與砷為研究對(duì)象，通過低劑量無毒的納米銀對(duì)哺乳動(dòng)物細(xì)胞的預(yù)處理，發(fā)現(xiàn)納米銀可顯著抑制砷誘導(dǎo)的磷酸化組蛋白H2AX（γ-H2AX，核DNA雙鏈斷裂的標(biāo)志物）的產(chǎn)生和CD59基因突變頻率。納米銀一方面通過抑制砷特異性結(jié)合蛋白（Gal-1）的表達(dá)，降低砷在細(xì)胞內(nèi)的生物累積，另一方面通過上調(diào)細(xì)胞內(nèi)的抗氧化酶活性，最終減少了胞內(nèi)氧化應(yīng)激的產(chǎn)生。該研究結(jié)果為納米銀可作為一種新的潛在制劑在保護(hù)生物體免受砷誘導(dǎo)的遺傳毒性的應(yīng)用上提供了新線索。

該項(xiàng)研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)、安徽省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。

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納米銀拮抗砷誘導(dǎo)的遺傳毒性的作用機(jī)制示意圖