浙江大学邹晓晖团队ACS AMI | 纳米材料体内风险评估及风险预测

英文原题： Size- and dose-dependent body wide organ transcriptomic responses to calcium phosphate nanomaterials

通讯作者： 邹晓晖，浙江大学医学院附属第一医院

作者： Yu Li (李余) , Wei Jiang (蒋炜) , Nanfang Nie (聂南芳), Jiaqi Xu (许家齐)#, Xiaozhao Wang(王小召), Junwen Zhang (张俊雯), Jiahuan Guan (管佳欢), Chengcheng Zhu (朱澄澄), Cheng Zhang (张成), Ying Gu (顾颖), Xiaoyi Chen (陈小怡), Shasha Yao (姚莎莎), Zi Yin (茵梓), Bingbing Wu (吴兵兵)*, HongWei Ouyang (欧阳宏伟)*, Xiaohui Zou (邹晓晖)*

纳米材料被越来越多地应用于药物和基因递送，如核酸、合成分子、蛋白质和抗原。纳米材料在体内应用后由于其极小的尺寸存在全身渗透的潜在风险。然而，目前尚无研究充分评估纳米颗粒的体内潜在风险和建立其体内应用的风险评估模型。

图1. 不同尺寸不同浓度纳米材料体内应用后的风险评估及风险预测的模式图

浙江大学邹晓晖课题组以磷酸钙纳米颗粒为例，利用课题组前期建立的全身组织转录组测序（body-wide organ transcriptomic analysis， BOT）方法，评估了不同尺寸和不同浓度的纳米颗粒对全身器官转录组水平的影响，证明了纳米颗粒体内应用后全身器官转录组水平存在尺寸和剂量依赖性反应。

图2.  不同尺寸不同浓度纳米颗粒的全身器官转录组反应；结果显示，肺组织的转录组反应变化最显著。

图3.  肺组织的浓度依赖性转录组水平改变；随着纳米颗粒浓度的升高，肺组织表现出与细胞凋亡、细胞增殖和细胞应激相关的显著的风险特征。

图4.  全身器官的尺寸依赖性转录组水平改变；与较大的纳米颗粒相比，1nm纳米材料引起的组织特异性风险改变在多个器官中均显著性升高。

最后，研究团队使用纳米材料的尺寸和剂量依赖性全身器官转录组反应/风险作为标尺，建立了风险预测模型来评估纳米材料体内应用的系统性风险。

研究团队不仅评估了不同尺寸不同浓度纳米颗粒在转录组水平的全身系统性风险反应，还建立了系统性风险评估模型，这将有利于纳米材料的系统性风险评估标准的建立。

相关论文发表在 ACS Applied Materials & Interfaces 上，本文第一作者为浙江大学医学院附属第四医院特聘副研究员李余，通讯作者为浙江大学医学院附属第一医院研究员邹晓晖。该研究得到国家重点研发计划支持。

邹晓晖研究员：浙江大学医学院附属第一医院中心实验室主任; 浙江省组织工程与再生医学技术重点实验室课题组长

详细信息可查阅个人主页：

https://person.zju.edu.cn/zouxiaohui/593925.html#0

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A CS Appl. Mater. Interfaces.  2023,  ASAP

Publication Date: November 28, 2023

https://doi.org/10.1021/acsami.3c10301

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