Polyphenol effects on CuO-nanoparticle-mediated DNA damage, reactive oxygen species generation, and fibroblast cell death.
Polyphenol effects on CuO-nanoparticle-mediated DNA damage, reactive oxygen species generation, and fibroblast cell death.
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DOI：
10.1016/j.tiv.2021.105252
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发表时间：
2022-03
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Brumaghim JL
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Angelé-Martínez C;Ameer FS;Raval YS;Huang G;Tzeng TJ;Anker JN;Brumaghim JL
研究了十种多酚抗氧化剂预防 CuO 纳米颗粒 (NPCuO) 和 H2O2 介导的 DNA 损伤和细胞毒性的能力。其中五种多酚（MEPCA、PREGA、MEGA、ECG 和 EGCG）可预防 NPCuO/H2O2 介导的 DNA 损伤（IC50 值为 7.5–800 μM），三种多酚没有作用（PCA、VA 和 EC），两种（GA 和 EGC）会导致 DNA 损伤增加。大多数多酚在 NPCuO 或游离铜离子存在下具有相似的抗氧化/促氧化活性。在代表性多酚存在下，NPCuO/H2O2 产生的活性氧 (ROS) 的电子顺磁共振 (EPR) 光谱与 DNA 损伤研究的结果相关：在 NPCuO/H2O2 存在下，MEPCA 阻止 ROS 形成，VA 对 ROS 水平没有影响，EGC 增加 ROS 水平。在 H2O2/抗坏血酸盐存在下，对 CuO 纳米颗粒进行清洗以去除溶液中溶解的铜 (wCuO) 的 EPR 结果表明，MEPCA 除了防止溶解的铜形成 ROS 之外，还可以防止纳米颗粒表面上的 ROS 形成。在小鼠成纤维细胞 (L929) 细胞中，将 NPCuO 与 H2O2 结合可产生比单独使用任何一种成分所观察到的细胞毒性显着更高的细胞毒性。与 MEPCA 或 MEGA 孵育 3 小时后，在生理相关的多酚水平 (1 μM) 下，NPCuO/H2O2 攻击诱导的 L929 细胞活力损失得到显着挽救。这些研究表明多酚可以保护 DNA 并抑制 NPCuO 在氧化应激条件下产生的细胞毒性。
The ability of ten polyphenolic antioxidants to prevent CuO nanoparticle (NPCuO) and H2O2-mediated DNA damage and cytotoxicity was investigated. Five of the polyphenols (MEPCA, PREGA, MEGA, ECG, and EGCG) prevent NPCuO/H2O2-mediated DNA damage (IC50 values of 7.5–800 μM), three have no effect (PCA, VA, and EC), and two (GA and EGC) result in increased DNA damage. Most polyphenols had similar antioxidant/prooxidant activity in the presence of NPCuO or free copper ions. Electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy of reactive oxygen species (ROS) generated by NPCuO/H2O2 in the presence of representative polyphenols correlate with results of DNA damage studies: in the presence of NPCuO/H2O2, MEPCA prevents ROS formation, VA has no effect on ROS levels, and EGC increases ROS levels. EPR results with CuO nanoparticles washed to remove dissolved copper in solution (wCuO) in the presence of H2O2/ascorbate suggest that MEPCA prevents ROS formation on the nanoparticle surface in addition to preventing ROS formation from dissolved copper. In mouse fibroblast (L929) cells, combining NPCuO with H2O2 results in significantly greater cytotoxicity than observed for either component alone. After 3 h incubation with MEPCA or MEGA, the viability loss in L929 cells induced by NPCuO/H2O2 challenge was significantly rescued at physiologically relevant polyphenol levels (1 μM). These studies show that polyphenols can protect DNA and inhibit cytotoxicity generated by NPCuO under oxidative stress conditions.
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