わかる医学論文
  • ホーム
新着論文 サイトマップ
2025.12.20 幹細胞・再生医療

シリカナノ粒子の細胞毒性と表面修飾

Impact of surface functional group modification on cellular internalization and cytotoxicity of silica nanoparticles.

TOP > 幹細胞・再生医療 > 記事詳細

# 😷 シリカナノ粒子の細胞毒性と表面修飾について

シリカナノ粒子(SiO2NPs)は産業製品で広く使用されています。SiO2NPsの表面修飾は、より安全なナノ材料の開発のための有望な戦略の1つです。本研究は、ロダミン標識SiO2NPsのアミノ基またはカルボキシル基の機能化が細胞内取り込みと細胞毒性に与える影響を調査することを目的としています。

## 研究概要
マウスを用いた実験では、オキシドールホダミン標識SiO2NPs(OH-SiO2NPs)またはアミノ(NH2)またはカルボキシル(COOH)機能化SiO2NPsに2または10 mg/kg bwの投与を行い、気道吸入によって肺へ曝露しました。投与後24時間後にマウスを安楽死させ、気管支肺胞洗浄液(BALF)を収集し、共焦点顕微鏡を使用してシリカナノ粒子の取り込みを評価しました。また、マクロファージ細胞株RAW264.7を用いたin vitro実験では、NH2-SiO2NPsまたはCOOH-SiO2NPsまたはOH-SiO2NPsにさらし、細胞死のシグナル伝達経路の役割を調べるために非特異的カスパーゼ阻害剤、ネクロプトーシス阻害剤、パイロプトーシス阻害剤、オートファジー阻害剤を使用しました。

## 方法
研究では、マウス実験とマクロファージ細胞株を用いたin vitro実験を行いました。マウス実験では、気道吸入によりSiO2NPsを曝露し、BALFを収集して細胞数を数え、共焦点顕微鏡を使用してSiO2NPsの取り込みを評価しました。一方、in vitro実験では、マクロファージ細胞株を使用してSiO2NPsにさらし、細胞死のシグナル伝達経路の役割を調べるために阻害剤を使用しました。

## 主なポイント(表)
以下は研究の主なポイントをまとめた表です。

| 点 | 結果 |
|—|—|
| マウス実験 | OH-SiO2NPsは肺重量を増加させたが、NH2-SiO2NPsおよびCOOH-SiO2NPsは増加させなかった。COOH-SiO2NPsはBALFマクロファージを有意に増加させたが、OH-SiO2NPsは有意に減少させた。OH-SiO2NPs(2 mg/kg bw)およびNH2-SiO2NPs、COOH-SiO2NPs(10 mg/kg bw)はBALF好中球を有意に増加させた。 |
| in vitro実験 | NH2-SiO2NPsはOH-SiO2NPsよりもRAW264.7マクロファージにより多く取り込まれたが、OH-SiO2NPsは細胞毒性を誘発し、IL-1βおよびTNF-αの上昇を他の2種類よりも大きく誘導した。パンカスパーゼ阻害剤およびネクロプトーシス阻害剤との併用はOH-SiO2NPsの細胞毒性を軽減した。 |

## 考察
NH2-SiO2NPsまたはCOOH-SiO2NPsの機能化は、低用量でのマウスにおける肺重量およびBALF好中球の増加、およびRAW264.7マクロファージにおける細胞生存率の低下および炎症性サイトカインの上昇といったOH-SiO2NPsによる有害な変化を軽減した。これらの結果は、NH2-SiO2NPsまたはCOOH-SiO2NPsによる機能化が、シリカナノ粒子のシラノールのアミノ基またはカルボキシル基によって、少なくとも部分的に誘導されるアポトーシス/ネクロプトーシスシグナル伝達を介してマクロファージに対するSiO2NPsの細胞毒性を軽減する可能性を示唆しています。

## 実生活アドバイス
SiO2NPsを取り扱う際には、表面修飾が細胞毒性に与える影響を考慮し、より安全なナノ材料の開発に役立てることができます。

## まとめ
本研究は、NH2-またはCOOH-機能化がOH-SiO2NPsによる有害な変化を軽減し、マクロファージに対するSiO2NPsの細胞毒性を部分的に誘導されるアポトーシス/ネクロプトーシスシグナル伝達を介して軽減する可能性を示唆しています。

関連リンク:
1. [PubMed – Impact of surface functional group modification on cellular internalization and cytotoxicity of silica nanoparticles](https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41419938/)
2. [Part Fibre Toxicol Journal](https://particleandfibretoxicology.biomedcentral.com/)

書誌情報

DOI 10.1186/s12989-025-00653-6
PMID 41419938
PubMed URL https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41419938/
発行年 2025
著者名 Vranic Sandra, Watanabe Eri, Yamazaki Kyoka, Wakahara Takatsugu, Miyakawa Kayoko, Takeuchi Sakie, Osada Yurika, Ichihara Sahoko, Wu Wenting, Zong Cai, Sakurai Toshihiro, Sato Akira, Hara Yasushi, Ikegami Akihiko, Terashima Yuya, Matsushima Kouji, Suzuki Toshihiro, Abe Ryo, Boland Sonja, Tran Lang, Ichihara Gaku
著者所属 Department of Occupational and Environmental Health, Faculty of Pharmaceutical Sciences, Tokyo University of Science, 6-3-1 Niijuku, Tokyo, 125-8585, Japan. / National Institute of Materials Science, Tsukuba, Japan. / Jichi Medical University School of Medicine, Shimotsuke, Japan. / Department of Occupational and Environmental Health, Nagoya University Graduate School of Medicine, Nagoya, Japan. / Department of Biochemistry and Molecular Biology, Faculty of Pharmaceutical Sciences, Tokyo University of Science, Tokyo, Japan. / Research Institute of Biomedical Sciences, Tokyo University of Science, Noda, Japan. / Université Paris Cité, CNRS, Unité de Biologie Fonctionnelle et Adaptative, 75013, Paris, France. / Institute of Occupational Medicine, Edinburgh, UK. / Department of Occupational and Environmental Health, Faculty of Pharmaceutical Sciences, Tokyo University of Science, 6-3-1 Niijuku, Tokyo, 125-8585, Japan. gak@rs.tus.ac.jp.
雑誌名 Particle and fibre toxicology

論文評価

評価データなし

関連論文

2026.01.24 幹細胞・再生医療

発達性てんかん脳症73における新規のRNF13変異:遺伝子型-表現型相関と文献レビュー

A novel de novo RNF13 variant in developmental and epileptic encephalopathy 73: genotype-phenotype correlation and literature review.

書誌情報

DOI 10.1186/s12883-026-04651-9
PMID 41578212
PubMed URL https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41578212/
発行年 2026
著者名 Zhang Qiang, Yang Qi, Zhou Xunzhao, Zhang Shujie, Ruan Yiyan, Luo Jingsi
雑誌名 BMC neurology
2026.01.01 幹細胞・再生医療

3Dプリントと電界紡糸を用いた非対称二重層スキャフォールドによる優れた細菌除去創傷治癒の可能性

Electrically stimulated asymmetric double-layer scaffolds using 3D printing and electrospinning for enhanced bacteria-free wound healing application.

書誌情報

DOI 10.1186/s12951-025-03938-2
PMID 41476199
PubMed URL https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41476199/
発行年 2025
著者名 Lee Jieun, Randhawa Aayushi, Park Hyeonseo, Kim Hojin, Cho Seong-Jun, Lim Ki-Taek
雑誌名 Journal of nanobiotechnology
2025.12.29 幹細胞・再生医療

毛包メラノサイト幹細胞の生体内イメージング

Intravital Imaging of Hair Follicle Melanocyte Stem Cells.

書誌情報

DOI 10.1007/7651_2025_691
PMID 41457133
PubMed URL https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41457133/
発行年 2025
著者名 Yu Yu-Sheng, Huang Chao-Shen, Lin Sung-Jan
雑誌名 Methods in molecular biology (Clifton, N.J.)
  • がん・腫瘍学
  • メンタルヘルス
  • 免疫療法
  • 医療AI
  • 呼吸器疾患
  • 幹細胞・再生医療
  • 循環器・心臓病
  • 感染症全般
  • 携帯電話関連(スマートフォン)
  • 新型コロナウイルス感染症
  • 栄養・食事
  • 睡眠研究
  • 糖尿病
  • 肥満・代謝異常
  • 脳卒中・認知症・神経疾患
  • 腸内細菌
  • 運動・スポーツ医学
  • 遺伝子・ゲノム研究
  • 高齢医学

© わかる医学論文 All Rights Reserved.

TOPへ戻る