Environ. Sci. & Technol. |多重生物成像技术结合分子动力学模拟揭示蚯蚓体腔细胞对金属纳米片的内化机制
2024-09-24
2023年12月,仇浩教授的研究成果“Earthworm Coelomocyte Internalization of MoS2 Nanosheets: Multiplexed Imaging, Molecular Profiling, and Computational Modeling”以封面文章的形式发表于环境领域顶级期刊“Environmental Science & Technology”上,课题组在读博士研究生孙凯伦为论文第一作者。
二硫化钼纳米片(NSMoS2)具有独特的物理、化学、机械和生物学特性,已在诸多领域得到广泛应用。然而,考虑到NSMoS2在其整个生命周期中潜在的环境释放、生物暴露和不良影响,有必要对其环境归趋和毒性机制进行前瞻性评估。纳米材料的细胞摄取行为和胞内定位是决定其毒性的关键因素。与大多数工程纳米材料类似,土壤是NSMoS2的重要汇。作为土壤中普遍存在的哨兵物种,蚯蚓主要通过体内自由循环的体腔细胞来维持内稳态。因此,准确阐明NSMoS2在蚯蚓体腔细胞中的内化行为和亚细胞水平上的分布定位,将有助于更好地了解其潜在风险和危害机制。本研究中,我们利用荧光标记技术,结合高分辨率透射电子显微镜,为蚯蚓体腔细胞摄取NSMoS2过程提供了充分的可视化和定量证据。同时,通过基于蛋白质谱的高通量技术和分子动力学模拟,揭示了NSMoS2上常见的单一/聚集原子空位在调节细胞摄取途径和机制中的关键作用。这项工作全面展示了NSMoS2的细胞摄取行为及机制,有助于准确理解相关风险,并为NSMoS2的安全设计提供理论支撑。
Sun, K., White, J. C., He, E., Van Gestel, C. A., Zhang, P., Peijnenburg, W. J., & Qiu, H. (2023). Earthworm Coelomocyte Internalization of MoS2 Nanosheets: Multiplexed Imaging, Molecular Profiling, and Computational Modeling. Environmental Science & Technology, 57(51), 21637-21649.https://doi.org/10.1021/acs.est.3c06665