Integrated high-throughput small RNA and transcriptome sequencing unveil the shape-dependent toxicity of nano-alumina in rat astrocytes
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background The large-scale applications of alumina nanoparticles (Al 2 O 3 -NPs), one of the most important NPs in the global market, are causing severe damages to the environment and human health. Our previous research has revealed a critical role of nanoparticle morphology (e.g., flake and rod) in determining the toxic potencies of Al 2 O 3 -NPs, where nanorods demonstrated a significantly stronger toxic response than that of nanoflakes. However, their underlying mechanisms have not been completely elucidated yet. In the present study, we evaluated and compared the potential toxicological mechanisms of two shapes of γ-Al 2 O 3 -NPs (flake versus rod) by measuring miRNA and mRNA profiles of astrocytes in rat cerebral cortex, ex vivo. Results A total of 269 mRNAs and 122 miRNAs, 180 mRNAs and 116 miRNAs were differentially expressed after nanoflakes or nanorods exposure, respectively. Among them, 55 miRNAs (e.g., miR-760-5p, miR-326-3p, and miR-35) and 105 mRNAs (e.g., Kdm4d , Wdr62 , and Rps6 ) showed the same trend between the two shapes. These miRNAs and mRNAs were mainly involved in apoptosis, inflammatory pathways (e.g., NF-kappa B), carcinogenic pathways (e.g., MAPK, p53, Notch, Rap1, and Ras), and cellular lipid metabolisms (e.g., glycerolipid metabolism, sphingolipid, and ether lipid metabolism). However, the remaining miRNAs and mRNAs either showed an opposite trend or only changed by a particular shape. Nanorods could specifically alter the changes of PI3K/Akt, AMPK and TNF pathways, cell cycle, and cellular senescence, while nanoflakes caused the changes of Toll and lmd signaling pathways. Conclusions Combined with previous research results, we further revealed the potential biomolecular mechanisms leading to the stronger toxicity of nanorods than that of nanoflakes, and multi-omics is a powerful approach to elucidate morphology-related mode of actions.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».