【要約】酸化グラフェンナノ粒子は、H9c2細胞において細胞毒性を誘発した。
変異研究／遺伝毒性学と環境変異原性
841巻、2019年5月、8-13ページ
酸化グラフェンのin vitro心毒性評価
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著者リンクオープンオーバーレイパネルMarcelo DutraArboabSolange CristinaGarciaab
https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2019.03.004
ハイライト
●酸化グラフェンナノ粒子は、H9c2細胞においてミトコンドリアの過分極を誘導する。
●酸化グラフェンナノ粒子は、H9c2細胞においてフリーラジカルを増加させた。
●グラフェン酸化物ナノ粒子の細胞毒性には、DNA損傷が関連していた。
概 要
グラフェンは、炭素原子が密に詰まった2次元（2D）単層膜で、ハニカム結晶格子を形成している。物理的、化学的、機械的特性を持ち、エネルギー貯蔵、電気化学デバイス、ナノメディシンに大きく利用されている。
多くの研究は、ナノ材料が健康に及ぼす副作用を示した。現在、グラフェンおよびその誘導体に関する情報は、その心毒性も含めて不足している。
本研究の目的は、ラット心筋芽細胞株H9c2におけるナノグラフェン酸化物（ナノ-GO）の毒性および酸化過程の関与を評価することであった。
細胞生存率は、フルオレセインジアセテート（FDA）/ヨウ化プロピジウム（PI）法、トリパンブルー排除アッセイで評価し、さらにミトコンドリア膜電位とフリーラジカルの生成量を測定した。
遺伝毒性はコメットアッセイと低分子 DNA 実験で評価した。20, 40, 60, 80, 100 μg/mL nano-GO で24時間インキュベートすると、細胞生存率の低下が観察された。
さらに、同濃度のナノ-GOは、ミトコンドリアの過分極を誘発し、フリーラジカルの産生を著しく増加させた。
40, 60, 80, 100μg/mLでは、DNAの切断が観察された。このDNA損傷は、40μg/mLにおいてのみ、LMW DNAの有意な増加を伴っていた。
結論として、ナノGOは、我々のin vitroモデルにおいて、ミトコンドリア障害、活性種の生成、DNAとの相互作用を伴う心毒性を引き起こし、ナノ材料の安全性をさらに評価することの重要性が示された。
注1)
ラット心臓由来H9c2株化細胞は心筋および骨格筋のin vitroのモデルである。
参考記事
SH-SY5Y細胞における酸化グラフェンの細胞内酸化還元偏差およびオートファジー-リソソームネットワーク機能不全の誘導によるミトコンドリア恒常性維持の破壊。