Effects of titanium dioxide nanoparticles on human keratinocytes.
Effects of titanium dioxide nanoparticles on human keratinocytes.
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DOI：
10.1080/01480545.2016.1185111
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发表时间：
2017-01
影响因子：
2.6
通讯作者：
Azad N
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wright C;Iyer AK;Wang L;Wu N;Yakisich JS;Rojanasakul Y;Azad N
二氧化钛（TiO 2）是一种普遍存在的美白化合物，广泛用于防晒霜、乳液和面霜等局部产品。已在大鼠、小鼠和人类中广泛研究了TiO 2吸入对健康的破坏性影响，显示肺和咽喉细胞中的氧化应激增加、DNA损伤、细胞死亡和炎症基因上调;然而，长期局部使用各种产品对皮肤细胞的影响在很大程度上仍然未知。在这项研究中，我们评估了特定的二氧化钛纳米粒子（H2 TiO 7）对人类角质形成细胞系（HaCaT）的影响。我们进行了比较分析，使用三种不同尺寸的TiO 2颗粒（细，超细和H2 TiO 7），并分析了它们对HaCaTs的影响。在用所有三种形式的TiO 2处理后，HaCaTs中的超氧化物产生、半胱天冬酶8和9活性以及细胞凋亡有明显的剂量依赖性增加;然而，这些TiO 2颗粒中的任一种对细胞活力和增殖没有一致的影响。虽然有数据表明UV暴露可以增强TiO 2的致癌作用，但我们没有观察到UV-C暴露与TiO 2处理组合对HaCaTs的任何显著影响。此外，TiO 2处理的细胞对VEGF上调和Wnt信号传导途径的影响极小，因此对血管生成和恶性转化没有潜在影响。总体而言，我们在这里报告细胞凋亡的增加，这可能是半胱天冬酶8/Fas依赖性的，并且H2 TiO 7纳米颗粒，尽管它们的粒径较小，但与细和超细形式的TiO 2相比，对HaCaT细胞没有显著的增强作用。
Titanium dioxide (TiO2) is a ubiquitous whitening compound widely used in topical products such as sunscreens, lotions and facial creams. The damaging health effects of TiO2 inhalation has been widely studied in rats, mice and humans showing oxidative stress increase, DNA damage, cell death and inflammatory gene upregulation in lung and throat cells; however, the effects on skin cells from long-term topical use of various products remain largely unknown. In this study, we assessed the effect of specific TiO2 nanoparticles (H2TiO7) on a human keratinocyte cell line (HaCaT). We performed a comparative analysis using three TiO2 particles varying in size (Fine, Ultrafine and H2TiO7) and analyzed their effects on HaCaTs. There is a clear dose-dependent increase in superoxide production, caspase 8 and 9 activity, and apoptosis in HaCaTs after treatment with all three forms of TiO2; however, there is no consistent effect on cell viability and proliferation with either of these TiO2 particles. While there is data suggesting UV exposure can enhance the carcinogenic effects of TiO2, we did not observe any significant effect of UV-C exposure combined with TiO2 treatment on HaCaTs. Furthermore, TiO2-treated cells showed minimal effects on VEGF upregulation and Wnt signaling pathway thereby showing no potential effect on angiogenesis and malignant transformation. Overall, we report here an increase in apoptosis, which may be caspase 8/Fas-dependent, and that the H2TiO7 nanoparticles, despite their smaller particle size, had no significant enhanced effect on HaCaT cells as compared to Fine and Ultrafine forms of TiO2.
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