Hydroxylated-Graphene Quantum Dots Induce DNA Damage and Disrupt Microtubule Structure in Human Esophageal Epithelial Cells.
Hydroxylated-Graphene Quantum Dots Induce DNA Damage and Disrupt Microtubule Structure in Human Esophageal Epithelial Cells.
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羟基化石墨烯量子点诱导 DNA 损伤并破坏人食管上皮细胞的微管结构
DOI：
10.1093/toxsci/kfy090
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发表时间：
2018-07-01
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Shang ZF
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li M;Gu MM;Tian X;Xiao BB;Lu S;Zhu W;Yu L;Shang ZF
摘要 石墨烯量子点（GQD）由于其独特的化学和物理性质而引起了人们的极大兴趣。在这项研究中，我们研究了羟基修饰的 GQD（OH-GQD）对人食管上皮细胞系 HET-1A 的潜在影响。我们的数据揭示了 OH-GQD 的显着细胞毒性，它以剂量和时间依赖性方式降低了 HET-1A 的活力。中等浓度（25 或 50 µg/ml）的 OH-GQD 显着阻断 G0/G1 细胞周期期的 HET-1A 细胞。在用不同剂量 OH-GQD（25、50 和 100 µg/ml）处理的细胞中，还检测到 γH2AX 阳性和基因组不稳定细胞的百分比增加。微阵列数据显示，OH-GQD 治疗下调了与 DNA 损伤修复、细胞周期调节和细胞骨架信号通路相关的基因，表明 OH-GQD 的新作用。与微阵列数据一致，OH-GQD 破坏了 HET-1A 细胞中的微管结构并抑制中心体周围的微管再生。总之，我们的研究结果为考虑 OH-GQD 在生物医学领域的应用提供了重要证据。
Abstract Graphene quantum dots (GQDs) have attracted significant interests due to their unique chemical and physical properties. In this study, we investigated the potential effects of hydroxyl-modified GQDs (OH-GQDs) on the human esophageal epithelial cell line HET-1A. Our data revealed significant cytotoxicity of OH-GQDs which decreased the viability of HET-1A in a dose and time-dependent manner. The moderate concentration (25 or 50 µg/ml) of OH-GQDs significantly blocked HET-1A cells in G0/G1 cell cycle phase. An increased percentage of γH2AX-positive and genomically unstable cells were also detected in cells treated with different doses of OH-GQDs (25, 50, and 100 µg/ml). Microarray data revealed that OH-GQDs treatment down-regulated genes related to DNA damage repair, cell cycle regulation and cytoskeleton signal pathways indicating a novel role of OH-GQDs. Consistent with the microarray data, OH-GQDs disrupted microtubule structure and inhibited microtubule regrowth around centrosomes in HET-1A cells. In conclusion, our findings provide important evidence for considering the application of OH-GQDs in biomedical fields.
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