Fingerprinting the effect of airborne particulate matter via in vitro toxicoproteomics
Notice bibliographique
Résumé
It is a challenge to assess the toxicity of environmental air particulate matter (PM) because PM composition is complex and variable, due to source contribution and atmospheric transformation. The goal of this study is to establish an in vitro model that can fingerprint the cytotoxic effects of airborne PM and their associated toxicity mechanisms. For this purpose, the cytotoxic effects of different reference and environmental particles on A549 human lung epithelial cells were characterized using multiple endpoint assays (cytokine release, LDH release, BrdU incorporation, cellular ATP and resazurin reduction) and proteomic analyses (2D-GE and MALDI-TOF-TOF-MS/MS). The results of this study demonstrated that proteomic analyses can distinguish the influences of different (carbon black and titanium dioxide) and similar (cristobalite and α-quartz) particles on various pathways in A549 cells (e.g., cell death and cell proliferation); and the cytotoxicity assays were capable of differentiating the phenotypic outcomes of the particles, which were complementary and supportive to pathway analyses. The ability of in vitro toxicoproteomics to differentiate the toxicity of environmental particles was tested on Ottawa urban dust (EHC-93) and its water-insoluble and soluble fractions. Findings from both cytotoxicity assays and proteomic analyses consistently indicated that the insoluble materials explained most of the toxic effects of the total PM. Interestingly, the toxic potency of EHC-93 total was not equal to the sum of its insoluble and soluble fractions, implying inter-component interactions between insoluble and soluble materials that may be reflected through synergistic or antagonistic in vitro responses. The insoluble and soluble fractions uniquely altered the expression patterns of the proteins involved in pathways such as cell death, cell proliferation and inflammation. For example, the insoluble and soluble fractions oppositely altered the expression of the proteins (e.g., TREM1, PDIA3, PKM and ENO1) involved in an inflammatory response pathway in A549 cells, and the insoluble fraction was more potent than the soluble fraction in increasing secretion of pro-inflammatory cytokines MCP-1 and IL-8 from A549 cells. In essence, in vitro toxicoproteomics is a valuable tool in relating the physicochemical characteristics of ambient air particles to their biological reactivity through understanding their mechanisms of toxicity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
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) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».