Описание промпта

Название: Химия поверхности определяет иммунологическую идентичность нанопластиков посредством формирования белковой короны Научный вопрос: Как поверхностные функциональные группы нанопластиков (ПС), попадающих в кровоток, специфически кодируют белковую корону, формирующуюся в сыворотке крови? Как эта дифференцированная белковая корона, созданная химией поверхности, определяет паттерны иммунного распознавания, клеточные ответы и конечные токсические эффекты наночастиц у мышей? Методы: Сначала были отобраны и охарактеризованы полистирольные наночастицы размером 200 нм с карбоксильными (ПС-COOH), амино (ПС-NH2) и немодифицированными (ПС) поверхностными модификациями. Затем их инкубировали с сывороткой крови мыши in vitro и проводили протеомный анализ с использованием жидкостной хроматографии-тандемной масс-спектрометрии для идентификации дифференциальной экспрессии белков в трех белковых коронах. Это сравнение позволило прояснить специфическое регуляторное воздействие поверхностных функциональных групп на состав белковой короны. Впоследствии была создана модель воздействия через кровь (внутривенная инъекция в хвостовую вену), и было проведено секвенирование транскриптома на уровне отдельных клеток периферической крови мышей. Был проведен анализ дифференциальной экспрессии генов и анализ обогащения путей KEGG для данных секвенирования для каждой субпопуляции клеток, чтобы систематически отобразить иммуно-клеточные специфические транскрипционные профили, индуцированные нанопластиками с различными белковыми коронами. Наконец, используя макрофаги мыши в качестве модели in vitro, были созданы группы с чистыми частицами и группы с частицами, предварительно покрытыми белковой короной. Жизнеспособность клеток оценивали с помощью метода CCK-8, эффективность клеточного захвата количественно определяли с помощью проточной цитометрии, а уровни воспалительных цитокинов измеряли с помощью ELISA. Был проведен корреляционный анализ Спирмена для интеграции данных о составе белковой короны с данными о клеточной функции, установлена количественная связь между адсорбцией ключевых белков и биологическими эффектами с целью выявления сложных механизмов взаимодействия между поверхностными функциональными группами, адсорбцией белков и иммунными ответами. Выводы: Исследование демонстрирует, что поверхностный заряд является решающим фактором в регулировании состава белковой короны. Карбоксилирование приводит к специфическому обогащению белками комплемента и свертывания крови, в то время как аминирование в основном адсорбирует аполипопротеины и альбумин. Эта специфическая адсорбция не является случайной, а обусловлена молекулярными свойствами, такими как поверхностный потенциал и изоэлектрическая точка белка, обеспечивая точное преобразование информации о поверхностной химии в биологическую молекулярную идентичность. ПС-COOH с белковой короной комплемента эффективно распознаются и эндоцитируются макрофагами через рецепторы комплемента и другие пути, специфически активируя сигнальную ось NF-κB и запуская классические воспалительные пути, такие как TNF и IL-17, вызывая сильный иммунный ответ. В отличие от этого, ПС-NH2 с аполипопротеиновой короной имитируют эндогенные липопротеиновые частицы, снижая быстрый клиренс эндотелиальной фагоцитарной системой, продлевая период полувыведения из крови и в основном индуцируя повышение регуляции генов митохондриальной дыхательной цепи и нарушение путей окислительного фосфорилирования.