In vitro toxicoproteomic analysis of A549 human lung epithelial cells exposed to urban air particulate matter and its water-soluble and insoluble fractions
Notice bibliographique
Résumé
Toxicity of airborne particulate matter (PM) is difficult to assess because PM composition is complex and variable due to source contribution and atmospheric transformation. In this study, we used an in vitro toxicoproteomic approach to identify the toxicity mechanisms associated with different subfractions of Ottawa urban dust (EHC-93). A549 human lung epithelial cells were exposed to 0, 60, 140 and 200 μg/cm 2 doses of EHC-93 (total), its insoluble and soluble fractions for 24 h. Multiple cytotoxicity assays and proteomic analyses were used to assess particle toxicity in the exposed cells. The cytotoxicity data based on cellular ATP, BrdU incorporation and LDH leakage indicated that the insoluble, but not the soluble, fraction is responsible for the toxicity of EHC-93 in A549 cells. Two-dimensional gel electrophoresis results revealed that the expressions of 206 protein spots were significantly altered after particle exposures, where 154 were identified by MALDI-TOF-TOF-MS/MS. The results from cytotoxicity assays and proteomic analyses converged to a similar finding that the effects of the total and insoluble fraction may be alike, but their effects were distinguishable, and their effects were significantly different from the soluble fraction. Furthermore, the toxic potency of EHC-93 total is not equal to the sum of its insoluble and soluble fractions, implying inter-component interactions between insoluble and soluble materials resulting in synergistic or antagonistic cytotoxic effects. Pathway analysis based on the low toxicity dose (60 μg/cm 2 ) indicated that the two subfractions can alter the expression of those proteins involved in pathways including cell death, cell proliferation and inflammatory response in a distinguishable manner. For example, the insoluble and soluble fractions differentially affected the secretion of pro-inflammatory cytokines such as MCP-1 and IL-8 and distinctly altered the expression of those proteins (e.g., TREM1, PDIA3 and ENO1) involved in an inflammatory response pathway in A549 cells. This study demonstrated the impact of different fractions of urban air particles constituted of various chemical species on different mechanistic pathways and thus on cytotoxicity effects. In vitro toxicoproteomics can be a valuable tool in mapping these differences in air pollutant exposure-related toxicity mechanisms.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».