아만성 저조에 대한 반응의 특징

Sep 19, 2023

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 11890(2023) 이 기사 인용

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구리는 인체 건강에 필수적인 미량 원소이자 동시에 원소 형태와 화합물 형태로 널리 사용되는 주요 산업용 금속입니다. 우리는 노출 그룹 1과 2에 대해 각각 6주 동안 누적 복용량 18 및 36 mg/kg으로 복강 내 투여된 산화구리 나노입자에 대한 아만성 저선량 노출에 대한 근친교배 알비노 수컷 쥐의 반응에 대한 용량 의존적 평가를 수행했습니다. 우리는 노출된 동물의 신체 조직의 분자 수준에서 유기체 수준에 이르기까지 다양한 수준의 장애를 관찰했습니다. 유핵 혈액 세포에서 관찰된 숙신산 탈수소효소 활성의 감소는 생물에너지 과정이 손상되었다는 증거를 제시했습니다. 대사체학 분석 결과를 고려하여 우리는 미토콘드리아 손상과 세포사멸 과정이 구리 중독으로 인한 병리학에 기여한다고 가정합니다. 우리는 또한 평가된 신경계의 형태학적 매개변수, 행동 테스트 결과, 해마에서 NMDA 수용체 하위단위를 암호화하는 유전자의 발현 수준 감소를 기반으로 신경변성 효과를 가정합니다. 다양한 대사체학 기반, 생화학적, 세포학적 지표에 의해 나타난 간독성 효과는 간의 단백질 합성 기능 장애와 세포 내 퇴행성 과정의 강화로 나타났습니다. 우리는 또한 근위 세뇨관의 주요 병변에 대해 나노크기 구리 산화물의 신독성 효과를 관찰했습니다. 동시에, 테스트된 두 가지 용량 모두 알칼리성 포스파타제 및 유핵 혈액 세포 DNA 단편화 인자의 활성이 통계적으로 유의하게 감소하는 등 긍정적인 건강 효과가 입증되었습니다. 관찰된 변화로 판단하면, 복강 내 투여된 체중 kg당 18mg의 구리 산화물 나노입자의 누적 용량은 쥐의 임계치에 근접합니다. 확립된 건강 장애 지표는 구리 중독의 조기 진단 기술 개발의 출발점이 될 수 있습니다.

구리는 필수 미량 원소입니다1. 동시에 미생물2,3, 온혈 동물4 및 인간 세포5에 대한 부작용의 가능한 메커니즘에 대한 과학 문헌에는 풍부한 정보가 있습니다. 구리 나노입자는 또한 인간 세포6,7,8 및 동물9에 대한 수많은 시험관 내 실험과 생쥐10 및 쥐11,12,13와 같은 온혈 동물에 대한 생체내 연구를 통해 이미 입증된 독성 특성을 보여줍니다. 구리 나노입자는 미세입자보다 더 뚜렷한 독성 효과를 갖는 것으로 나타났습니다14.

Anreddy(2018)는 Wistar 쥐에게 14일 동안 하루 5mg/kg(체중 kg당) 5mg 및 50mg/kg의 용량을 투여한 구리 산화물 나노입자(CuO NP)가 항산화 효소 활성에 상당한 용량 의존적 변화를 일으켰다고 보고했습니다. 결과는 통계적으로 "글루타티온, 카탈라제 및 슈퍼옥사이드 디스뮤타제 활성이 감소한 반면 지질 과산화 생성물 수준은 증가했다"는 것을 분명히 보여주었습니다. 저자는 CuO NP에 대한 경구 노출이 심각한 간 독성을 유발했으며 아마도 산화 스트레스로 인한 것일 수 있다고 결론지었습니다. Abdelazeim 등(2020)은 쥐에게 매일 100mg/kg의 CuO 나노입자를 경구 투여한 후 2주 동안 "간 효소의 현저한 상승, 산화제-항산화제 균형의 변화 및 간 염증 지표의 상승"을 관찰했습니다16. 하루에 체중 kg당 32, 64, 512mg의 용량으로 5일 연속 CuO NP를 경구 노출하면 "...혈액학 매개변수와 임상 화학 지표의 변화가 유발됩니다." 게다가, "...주로 염증 반응, 궤양 및 퇴행으로 구성된 조직병리학적 변화가 골수, 위 및 간에서 관찰되었습니다"17. 10 mg/kg 체중의 CuO NPs에 쥐의 아만성 복강내 노출은 "간, 비장, 신장 및 뇌의 병리학적 변화뿐만 아니라 유기체 상태에 대한 많은 기능적 및 생화학적 지표"를 변경했으며 DNA 단편화 인자12. 조직병리학적 및 면역조직화학적 방법을 사용하여 Ghonimi 등(2022)은 5, 10 및 25mg 용량의 CuO NP를 복강내 주사한 후 "간선의 완전한 해체를 동반한 간세포의 심각한 괴사"까지 간 및 신장 내 퇴행성 변화를 밝혀냈습니다. 9일 동안 /kg 체중/일18.