7月18日,中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院營(yíng)養(yǎng)科學(xué)研究所宋海云組與中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所樊春海組合作的研究論文Silica Nanoparticles Target a Wnt Signal Transducer for Degradation and Impair Embryonic Development in Zebrafish 在線發(fā)表于Theranostics。該研究發(fā)現(xiàn)二氧化硅納米粒子(SiO2NPs)在不產(chǎn)生細(xì)胞毒性的劑量范圍內(nèi),會(huì)誘導(dǎo)Wnt通路的信號(hào)傳遞分子Dvl的降解,干涉Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和靶基因表達(dá),從而影響Wnt信號(hào)通路介導(dǎo)的重要生理和病理過程。
納米材料的優(yōu)良特性及新奇功能使其在醫(yī)藥、食品和化妝品等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。同時(shí),納米材料的生物學(xué)效應(yīng)和生物安全性需要全面的評(píng)價(jià)。SiO2NPs具有較好的生物相容性,因而被廣泛地用作生物載體。另外,由于二氧化硅是常見的食品添加劑,納米級(jí)別的二氧化硅是否可以用于食品工業(yè),目前備受關(guān)注。
在這項(xiàng)工作中,宋海云組研究人員發(fā)現(xiàn)動(dòng)力學(xué)粒徑100 nm的SiO2NPs進(jìn)入細(xì)胞后雖不產(chǎn)生細(xì)胞毒性,但會(huì)干擾Wnt信號(hào)的傳遞,進(jìn)而影響脂肪細(xì)胞分化、癌細(xì)胞遷移和斑馬魚胚胎發(fā)育等生物學(xué)過程。研究表明SiO2NPs是以一種類似信號(hào)調(diào)控因子的方式影響Wnt信號(hào)通路:細(xì)胞對(duì)SiO2NPs的內(nèi)吞能引發(fā)Wnt通路的信號(hào)傳遞分子Dvl進(jìn)入溶酶體并降解,而Wnt通路中其它信號(hào)傳遞分子并不受影響。該工作首次確立了納米材料與Wnt信號(hào)通路的分子聯(lián)系,表明納米材料不僅可以作為“惰性”的載體,還可以主動(dòng)地參與對(duì)細(xì)胞功能的調(diào)控。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委、中科院和上海市科委的資助。
二氧化硅納米粒子干涉Wnt信號(hào)通路的分子機(jī)制
