सूजन-संवेदन कैटालेज़-नकल करने वाले नैनोजाइम स्थानीय ऑक्सीडेटिव तनाव को उलटकर गुर्दे की तीव्र चोट को कम करते हैं

अमूर्त

पृष्ठभूमि: दप्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां (आरओएस)और सूजन, ऊतक क्षति में एक महत्वपूर्ण योगदानकर्ता है, जिसे विभिन्न बीमारियों से जुड़ा हुआ माना जाता है। किडनी हाइपोक्सिया के प्रति संवेदनशील और आरओएस के प्रति संवेदनशील होती है। इस प्रकार, बीच का दुष्चक्रऑक्सीडेटिव तनावऔर गुर्देहाइपोक्सिया गंभीर रूप से योगदान देता हैकी प्रगति के लिएदीर्घकालिक वृक्क रोगऔर अंत में,अंतिम चरण का गुर्दे का रोग. इस प्रकार, चिकित्सीय एजेंटों को आरओएस-समृद्ध सूजन स्थल पर पहुंचाना और चिकित्सीय एजेंटों को जारी करना एक व्यवहार्य समाधान है।

गुर्दे की बीमारी के लिए नई जड़ी-बूटियाँ

परिणाम: हमने लंबे समय तक चलने वाला, सूजन-संवेदन करने वाला, आरओएस-स्कैवेंजिंग बहुमुखी नैनो प्लेटफॉर्म विकसित किया है, जो कि कैटालेज-मिमिकिंग 1-डोडेकेनेथियोल स्थिर Mn3O4 (dMn) को स्थिर रूप से लोड करके किया गया है।3O4) आरओएस-संवेदनशील नैनोमी के अंदर नैनोकणसेल (पीटीसी), जिसके परिणामस्वरूप आरओएस-संवेदनशील नैनोजाइम (पीटीसी-एम) बनता है। हाइड्रोफोबिक डीएमएन3O4नैनोकण अंदर लादे गए थेपीटीसी मिसेलस परिसंचरण के दौरान समय से पहले रिलीज को रोकने और आरओएस-उत्तरदायी द्वारा चिकित्सीय एजेंट के रूप में कार्य करने के लिएलोडेड डीएमएन का विमोचन3O4एक बार यह इन्फेमेशन साइट पर पहुंच गया।

कीवर्ड:Mn3O4 नैनोकण, नैनोजाइम, सूजन,इस्केमिया-रीपरफ्यूजन, किडनी

पृष्ठभूमि

Acute kidney injury (AKI) is the term that covers a broad spectrum of renal function deterioration ranging from small changes in serum creatinine level to conditions requiring renal replacement therapy [1]. The KDIGO (Kidney disease: improving global outcomes) guidelines define AKI as an increase in serum creatinine of either>0.3  mg/dL within 48  h,>सात दिनों के भीतर बेसलाइन से 1.5 गुना या मूत्र की मात्रा में कमी<0.5 ml/kg/hour for six hours [1]. AKI is one of the rising global health problems that cause high morbidity and mortality and economic burden [2]. The incidence of AKI defined by the KDIGO guidelines was 21.6% in adults in in-hospital settings [3]. AKI may lead to several complications, including metabolic acidosis, hyperkalemia, uremia, volume overload, and damage to other organ systems, including death. Despite advances in medicine, mortality from AKI is still high. According to a meta-analysis of studies in in-hospital settings, AKI-associated mortality was reported to be 23.9% in adults [3]. The mortality rate of dialysis-requiring AKI patients exceeds 50% [4]. AKI increases the long-term risk of subsequent AKI, progressive chronic kidney disease (CKD), and end-stage renal disease (ESRD) [5]. Eventually, AKI increases socioeconomic and healthcare burdens. Nevertheless, there is no clear treatment for AKI to date. When AKI occurs, conservative treatments such as removing the causative factors, controlling water and electrolyte imbalances, performing renal replacement therapy, if necessary, and waiting for renal function to recover are applied.

इस्केमिया-रीपरफ्यूजन चोट (आईआरआई)यह अंग की चोट है जो रक्त प्रवाह में क्षणिक कमी या समाप्ति के बाद पुनर्संयोजन के कारण होती है, और विभिन्न नैदानिक ​​​​स्थितियों में इसका सामना किया जा सकता है, जैसे सदमा, मायोकार्डियल रोधगलन, इस्केमिक स्ट्रोक, प्रमुख सर्जरी और अंग प्रत्यारोपण। रीनल आईआरआई एकेआई के प्रमुख कारणों में से एक है, जिसके परिणामस्वरूप किडनी की कार्यप्रणाली में तेजी से गिरावट आती है। किडनी एक ऐसा अंग है जो विशेष रूप से इस्केमिक अपमान और घायल ट्यूबलर उपकला कोशिकाओं के प्रति संवेदनशील होता है, जो क्रमिक रूप से अपशिष्ट उत्पाद उत्सर्जन, और पानी, इलेक्ट्रोलाइट और एसिड-बेस संतुलन नियंत्रण को बाधित करता है [6]। आईआरआई में वृक्क ट्यूबलर सेल की चोट के तंत्र को पुनर्संयोजन के दौरान उत्पन्न प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) के कारण होने वाली सूजन को शामिल करने के लिए जाना जाता है [6-8]। इसलिए, आईआरआई के उपचार के लिए आरओएस स्केवेंजिंग को लागू करने का प्रयास किया गया है। हालाँकि, प्रणालीगत दुष्प्रभावों के बारे में चिंताओं के कारण इसका वास्तविक नैदानिक ​​उपयोग सीमित हो गया है, जिसमें अतिसंवेदनशीलता प्रतिक्रियाएं शामिल हैं [9]। आईआरआई में आरओएस को ख़त्म करने के लिए एडारावोन जैसे एंटीऑक्सिडेंट का उपयोग पहले ही किया जा चुका है। हालाँकि, इसके कई दुष्प्रभाव थे, और इसलिए, नैनोजाइम (प्राकृतिक एंजाइम जैसी गतिविधि प्रदर्शित करने वाले नैनोमटेरियल) जैसे नए और प्रभावी एंटीऑक्सिडेंट की मांग की गई है [9-13]। याओ एट अल. पाया गया कि Mn3O4 नैन कणों में कई एंजाइम-नकल करने वाली गतिविधियाँ होती हैं, यानी, सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज़ और कैटालेज़-नकल करने वाली गतिविधियाँ और साथ ही हाइड्रॉक्सिल रेडिकल स्केवेंजिंग गतिविधि [11]। यह दिखाया गया कि Mn3O4 में अन्य एंजाइमों जैसे V2O5, CeO2, Co3O4, MnFe2O4 और Fe3O4 की तुलना में अधिक मजबूत ROS-स्केवेंजिंग क्षमता थी और यह अन्य मैंगनीज ऑक्साइड प्रकारों (MnOx (MnO2, MnO, और Mn2O3) से बेहतर था।

चित्र 1 पीटीसी-एम की तैयारी और क्रिया के तरीके को दर्शाने वाला योजनाबद्ध चित्रण पीटीसी-एम का संश्लेषण, बी पीटीसी-एम की क्रिया का तंत्र (1) पीटीसी-एम का अंतःशिरा इंजेक्शन (2) इंजेक्ट किया गया पीटीसी-एम रक्त में प्रसारित होता है और सूजन स्थल पर जमा हो जाता है (3) सूजन स्थल पर मौजूद आंतरिक आरओएस के कारण पीटीसी-एम की अस्थिरता (4) सूजन स्थल पर लोड किए गए डीएमएन 3ओ4 का विमोचन (5) जारी डीएमएन3ओ4 आरओएस सफाई को उत्प्रेरित करता है जिससे (6) सूजन, एपोप्टोसिस और फाइब्रोसिस में कमी (7) गुर्दे की क्षति में कमी और (8) गुर्दे की कार्यप्रणाली में सुधार

परिणाम

dMn3O4 नैनोकणों और बहुलक संयुग्मों का संश्लेषण और लक्षण वर्णन

Te dMn3O4 NPs को सह-अवक्षेपण विधि का उपयोग करके संश्लेषित किया गया था और 1-डोडेकेनेथिओल (चित्र 2A) के थिओल समूहों का उपयोग करके स्थिर किया गया था। फ़ील्ड-उत्सर्जन ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (एफई-टीईएम) विश्लेषण से पता चला कि dMn3O4 एनपी का औसत आकार 2 {{1 0}} एनएम (18. 0 ± 0.6 एनएम) से कम था (छवि 2 बी) ). अतिरिक्त फ़ाइल 1: चित्र S1A और S1B तैयार dMn3O4 की छवियां और योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व दिखाते हैं। ऊर्जा फैलाने वाले एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी (ईडीएस) डेटा ने एमएन3ओ4 से एमएन और एसएच-सी12 से सल्फर और कार्बन की उपस्थिति दिखाई (चित्र 2सी और अतिरिक्त फ़ाइल 1: चित्र एस1सी)। एक्स-रे फोटॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी (एक्सपीएस) विश्लेषण परिणामों ने एमएन 2पी के एक्सपीएस स्पेक्ट्रम को दर्शाया, जिसमें 641.42 ईवी और 653.23 ईवी पर स्थित दो चोटियां शामिल थीं और इन चोटियों को क्रमशः एमएन 2पी3/2 और एमएन 2पी1/2 के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था (चित्र) 2D और अतिरिक्त फ़ाइल 1: चित्र S2)। इन दोनों चोटियों के बीच ऊर्जा अंतर 11.81 eV था, जो Mn3O4 के लिए रिपोर्ट किए गए साहित्य के साथ अच्छा समझौता था। dMn3O4 NPs के एक्स-रे पाउडर विवर्तन (XRD) पैटर्न में, जैसा कि चित्र 2E में दिखाया गया है, सभी मापी गई विवर्तन चोटियाँ हौसमैनाइट Mn3O4 [ICDD: #001–1127] के मानक पैटर्न से अच्छी तरह मेल खाती हैं, जो उनके अत्यधिक क्रिस्टलीय होने की पुष्टि करता है। प्रकृति। आरओएस-उत्तरदायी पीटीसी संयुग्म को चरणबद्ध रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से तैयार किया गया था जहां टर्मिनल कार्बोक्जिलेट समूह के साथ थायोकेटल (टीके) लिंकर का आकार सबसे पहले रखा गया था। टीके लिंकर के कार्बोक्जिलिक समूह को पीईजी-टीके बनाने के लिए ईडीसी/एनएचएस प्रतिक्रिया का उपयोग करके मेथॉक्सी-पीईजी अमाइन (पीईजी-एएम) के एमिनो समूह में संयुग्मित किया गया था। अंत में, PEG-TK के अन्य कार्बोक्जिलिक समूह को EDC/NHS प्रतिक्रिया [15] के माध्यम से फिर से स्टीयरैमाइन के अमीनो समूह में संयुग्मित किया गया। आरओएस गैर-उत्तरदायी पीसी संयुग्म को स्टीयरिक एसिड को पीईजी-एएम में संयुग्मित करके तैयार किया गया था। पीटीसी और पीसी की संरचना का विश्लेषण 1 एच परमाणु चुंबकीय अनुनाद (एनएमआर) स्पेक्ट्रोस्कोपी (अतिरिक्त फ़ाइल 1: चित्र एस 3) द्वारा किया गया था। एनएमआर स्पेक्ट्रा ने C18 के मिथाइल और मिथाइलीन प्रोटॉन के अनुरूप δ 0.83 और 1.23 पीपीएम पर विशेषता शिखर दिखाए। δ 3.6 का शिखर PEG के O-CH2-CH2- के अनुरूप है। पीटीसी और पीसी में सी18 के प्रतिस्थापन की डिग्री (डीएस%) की गणना क्रमशः 78% और 46% के रूप में की गई थी।

पीटीसी‑एम एंजाइम की तैयारी और लक्षण वर्णन

Te ROS-संवेदनशील नैनो मिसेल (PTC) को dMn3O4 के साथ लोड किया गया, जिसके परिणामस्वरूप PTC-M प्राप्त हुआ। पीटीसी-एम की तैयारी के लिए पीटीसी के dMn3O4 फ़ीड अनुपात (20%) का उपयोग किया गया था। तैयार पीटीसी और पीटीसी-एम के हाइड्रोडायनामिक व्यास, जेटा क्षमता और एफई-टीईएम छवियां चित्र 3ए और अतिरिक्त फ़ाइल 1 में दिखाई गई हैं: चित्र एस4ए। पीटीसी की ते एफई-टीईएम छवियों ने समान कण आकार के साथ गोलाकार नैनो मिसेल का प्रदर्शन किया। हाइड्रोफोबिक स्पेस में dMn3O4 की पैकिंग के कारण dMn3O4 की लोडिंग के बाद PTC-M का हाइड्रोडायनामिक व्यास थोड़ा बढ़ गया था, जबकि PEG परिरक्षण के कारण दोनों नैनो मिसेल में ज़ेटा क्षमता नकारात्मक रही। पीटीसी और पीटीसी-एम की ते एफई-टीईएम छवियों में समान रूप से वितरित कण दिखाई दिए। लोडिंग सामग्री और एनकैप्सुलेशन दक्षता की गणना मास स्पेक्ट्रोमेट्रिक विश्लेषण का उपयोग करके की गई और क्रमशः 10±3% और 17±6% की गणना की गई। dMn3O4 की उपस्थिति PTC-M (चित्र 3A) की FE-TEM छवियों में दिखाई दे रही थी, जिसे PTC-M के EDS विश्लेषण द्वारा और अधिक पुष्टि की गई थी, जिसमें Mn3O4 से Mn, सल्फर और SH-C12 से कार्बन और कार्बन दिखाया गया था। , पीईजी से नाइट्रोजन और ऑक्सीजन (अतिरिक्त फ़ाइल 1: चित्र S5)। थर्मोग्रैविमेट्रिक (TGA) विश्लेषण किया गया और dMn3O4 लोडिंग की गणना 12% की गई (अतिरिक्त फ़ाइल 1: चित्र S6B)। dMn3O4 (PC-M) से लोड किए गए ROS-गैर-संवेदनशील मिसेल को भी उसी विधि द्वारा नियंत्रण के रूप में तैयार किया गया था।

पीटीसी-एम के आरओएस-उत्तरदायी अस्थिरता और डीएमएन3ओ4 की रिहाई में टीके लिंकेज की भूमिका की पुष्टि करने के लिए, पीटीसी-एम को एच2ओ2 जोड़कर आरओएस स्थितियों से अवगत कराया गया था। नियंत्रण के रूप में, हमने आरओएस-गैर-संवेदनशील पीसी-एम का उपयोग किया। पीटीसी-एम और पीसी-एम दोनों ने नैनो मिसेल में कसकर भरे हुए dMn3O4 के साथ एक गोलाकार आकृति विज्ञान का प्रदर्शन किया, लेकिन H2O2, उपचार के बाद, PTC-M की सुप्रा-असेंबली विकृत हो गई, जिसके बाद dMn3O4 की रिहाई हुई, जो तब थी जैसा कि एफई-टीईएम छवियों में दिखाया गया है, एकत्र किया गया है, जबकि पीसी-एम ने एच2ओ2 के संपर्क में आने के बाद भी स्थिर संरचनाएं दिखाई हैं (चित्र 3बी और अतिरिक्त फ़ाइल 1: चित्र एस4बी)। पीटीसी-एम की आरओएस संवेदनशीलता को पीसी-एम के साथ हाइड्रोडायनामिक व्यास और ज़ेटा क्षमता में परिवर्तन की तुलना करके और अधिक पुष्टि की गई थी, जैसा कि अतिरिक्त फ़ाइल 1: चित्र एस 7 में दिखाया गया है। आरओएस-गैर-संवेदनशील पीसी-एम के हाइड्रोडायनामिक व्यास और ज़ेटा क्षमता में एच2ओ2 जोड़ने के बाद कोई स्पष्ट अंतर नहीं दिखा। हालाँकि, आरओएस-संवेदनशील पीटीसी-एम ने कम हाइड्रोडायनामिक आकार दिखाया, संभवतः टीके टूटने के माध्यम से पीईजी परिरक्षण को हटाने के कारण, जिसके परिणामस्वरूप संरचना अस्थिर हो गई। H2O2 जोड़ने के बाद, ज़ेटा क्षमता नकारात्मक से सकारात्मक चार्ज में वापस आ गई, जो पीईजी को हटाने और स्टीमिंग के संपर्क के कारण हो सकता है। हमने H2O2 की उपस्थिति या अनुपस्थिति में हाइड्रोडायनामिक व्यास को ट्रैक करके समय के साथ स्थिरता की जांच करके आकार भिन्नता का अध्ययन किया (चित्र 3C)। H2O2 को जोड़ने के बाद, हाइड्रोडायनामिक व्यास 10 सेकंड के भीतर काफी कम हो गया और छह दिनों तक के समय में कोई और बदलाव नहीं हुआ, जबकि अकेले पीटीसी-एम ने प्रयोग के दौरान स्थिर आकार दिखाया, जो पीटीसी-एम की अच्छी कोलाइडल स्थिरता का सुझाव देता है। हमने 10% एफबीएस में स्थिरता की भी जांच की और देखा कि पीटीसी-एम ने 4 दिनों तक अच्छी स्थिरता दिखाई (अतिरिक्त फ़ाइल 1: चित्र एस9)। हाइड्रॉक्सी डायनेमिक व्यास और ज़ेटा संभावित भिन्नता की पुष्टि आरओएस-संवेदनशील और गैर-संवेदनशील खाली नैनो मिसेल (पीटीसी और पीसी) (अतिरिक्त फ़ाइल 1: चित्र S8) के साथ भी की गई थी। आरओएस की उपस्थिति या अनुपस्थिति में इन सभी तुलनात्मक अध्ययनों ने तैयार नैनोमोल्स या अंतिम डीएमएन3ओ4 पीटीसी-एम एंजाइम की स्थिरता और आरओएस संवेदनशीलता का प्रदर्शन किया।

चित्र 2 dMn3O4 का संश्लेषण और लक्षण वर्णन dMn 3O4 संश्लेषण, B FE-TEM छवियां, C EDS विश्लेषण, D XPS स्पेक्ट्रम और dMn3O4 NPs के E XRD पैटर्न का एक योजनाबद्ध चित्रण

हमने dMn3O4 NP-लोडिंग के कारण अंतिम PTC-M एंजाइम की H2O2 उन्मूलन संपत्ति की जाँच की। फ्यूचर सेंट जांच के रूप में टेरेफ्थेलिक एसिड (टीए) का उपयोग करके इसका परीक्षण किया गया था। TA ने H2O2 के साथ प्रतिक्रिया करके 425 एनएम पर फ्लोरोसेंट शिखर के साथ 2-हाइड्रॉक्सीटेयर फ़ेथलिक एसिड बनाया। dMn3O4 H2O2 को पानी और ऑक्सीजन में बदल देगा और इसलिए, फ्लोरोसेंट तीव्रता कम हो जाती है, जो कैटालेज़ गतिविधि की पुष्टि करती है, जैसा कि चित्र 3D में दिखाया गया है। Te PTC-M ने समय के साथ H2O2 की उपस्थिति में खाली मिसेल PTC की तुलना में प्रतिदीप्ति तीव्रता में भारी कमी दिखाई। पीटीसी-एम की कैटालेज़ जैसी गतिविधि भी एकाग्रता पर निर्भर थी, जैसा कि अतिरिक्त फ़ाइल 1: चित्र एस10 में दिखाया गया है। पीटीसी-एम की ऑक्सीजन उत्पादन क्षमता की पुष्टि H2O2 की उपस्थिति में O2-विशिष्ट फ्लोरोसेंट जांच Ru(DDP) का उपयोग करके की गई थी। आरयू (डीडीपी) के दस शहरों में प्रतिदीप्ति O2 की उपस्थिति में कम हो जाती है, जो O2 के कुशल उत्पादन का संकेत देती है। जैसा कि चित्र 3E में दिखाया गया है, PTC-M समूह में H2O2 की उपस्थिति में Ru(DDP) की प्रतिदीप्ति तीव्रता कम हो गई, जबकि PTC-अकेले समूह में H2O2 की उपस्थिति से प्रतिदीप्ति में थोड़ी कमी देखी गई (चित्र 3F)। पीटीसी-एम में ऑक्सीजन उत्पादन के परिणामस्वरूप कैटालेज़ गतिविधि की पुष्टि करना। अंत में, हमने ऑक्सीजन डिटेक्शन मीटर का उपयोग करके पीटीसी-एम की H2O2 उन्मूलन संपत्ति की पुष्टि की। जैसा कि चित्र 3जी में दिखाया गया है, पीटीसी-एम द्वारा ऑक्सीजन उत्पादन प्रारंभिक समय में बढ़ाया गया था, इसके बाद धीमी वृद्धि हुई जबकि खाली मिसेल पीटीसी ने ऑक्सीजन उत्पादन नहीं दिखाया। पीटीसी-एम समूह में ऑक्सीजन बुलबुले के गठन से H2O2 का अनुपातहीन होना देखा गया जैसा कि अतिरिक्त फ़ाइल 1 में दिखाया गया है: चित्र S11A। यह भी देखा गया कि PTC-M ने अकेले dMn3O4 की तुलना में ऑक्सीजन का अधिक उत्पादन दिखाया, शायद PTC-M में dMn3O4 की क्लोज पैकिंग के कारण, यह मुक्त dMn3O4 की तुलना में प्रतिक्रिया के लिए अधिक उपलब्ध हो गया (अतिरिक्त फ़ाइल 1: चित्र ure) S11B). भले ही नैनो मिसेल H2O2 उपचार के कारण ढीले हो गए थे, जैसा कि FE-TEM में दिखाया गया है, dMn3O4 अभी भी PTC-M के अंदर मौजूद हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप मुक्त dMn3O4 की तुलना में उच्च कैटालेज़ गतिविधि हो सकती है। इन सभी परिणामों ने मिलकर पीटीसी-एम की बेहतर कैटालेज़-नकल गतिविधि की पुष्टि की।

इन विट्रो सेल व्यवहार्यता और सेलुलर अवशोषण में

सेलुलर उठाव और, इंट्रासेल्युलर रूप से वितरित आरओएस-संवेदनशील-पीटीसी के आरओएस अतिसंवेदनशील शहर और पेलोड के रिलीज पैटर्न की पुष्टि करने के लिए, हमने इन विट्रो स्थितियों में पीसी के साथ पीटीसी की तुलना की। सबसे पहले, हमने WST{5}} परख (अतिरिक्त फ़ाइल 1: चित्र S12) द्वारा HK{4}} कोशिकाओं में तैयार PTC, PC, PTC-M और PC-M की सेल व्यवहार्यता की जाँच की। खाली मिसेल्स की कोशिका मृत्यु बहुत कम हुई, लेकिन dMn3O4-लोडिंग के बाद, कोशिका व्यवहार्यता कम हो गई लेकिन परिवर्तन सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण नहीं था। चूंकि खाली मिसेल साइटोटॉक्सिक नहीं थे, इसलिए कोशिका व्यवहार्यता में मामूली बदलाव सतह-सोखने वाले dMn3O4 के कारण हो सकता है। पीटीसी-एम और पीसी-एम का आईसी50 मान क्रमशः 130.41 और 247.17 यूजी/एमएल निर्धारित किया गया था (चित्र 4ए)। नैनो मिसेल के इंट्रासेल्युलर ग्रहण और वितरण की आगे जांच करने के लिए, IR780 को एक मॉडल दवा के रूप में इस्तेमाल किया गया था और मजेदार उपस्थिति माइक्रोस्कोपी (इवोस एफएल ऑटो 2, थर्मो फिशर साइंटिफिक) का उपयोग करके IR780 की प्रतिदीप्ति तीव्रता को देखने के लिए IR780 लोडेड PTC नैनोमिकल्स, PTC-IR780 तैयार किया गया था। , यूएसए) (चित्र 4बी)। एक नियंत्रण समूह के रूप में, हमने ROS-गैर-संवेदनशील PC-IR780 के ग्रहण का भी विश्लेषण किया। PC-IR780 की तुलना में, PTC-IR780 ने HK-2 कोशिकाओं में अधिक ग्रहण दिखाया (अतिरिक्त फ़ाइल 1: चित्र S13)। गैर-आरओएस स्थितियों में पीटीसी-आईआर780 के बढ़े हुए उपभोग के पीछे का सटीक कारण स्पष्ट नहीं है, हालांकि, ऐसा इसलिए हो सकता है क्योंकि पीटीसी सेल कल्चर स्थितियों में सामान्य आरओएस स्तर के प्रति थोड़ी संवेदनशीलता दिखा सकता है, जिससे सतह से पीईजी डी-शील्डिंग हो सकती है। चार्ज थोड़ा सकारात्मक. PC-IR780 ने गैर-संवेदनशील प्रकृति के कारण H2O2 उपचार या हाइपोक्सिया-प्रेरित ROS स्थितियों से प्रेरित ROS की परवाह किए बिना एक समान ग्रहण पैटर्न दिखाया, जबकि, PTC-IR780 ने कोशिकाओं के अंदर एक अलग वितरण पैटर्न दिखाया, जो IR780 की बढ़ी हुई रिलीज़ के कारण हो सकता है। कोशिकाओं के अंदर. पिछला सेल व्यवहार्यता डेटा (अतिरिक्त फ़ाइल 1: चित्र एस11) पीटीसी-एम में बढ़ी हुई सेल मृत्यु को दर्शाता है, जो पीसी की तुलना में पीटीसी के बढ़े हुए सेल ग्रहण के कारण भी होगा। IR780 आयोडाइड एक अत्यधिक हाइड्रोफोबिक डाई है जो कोशिका झिल्ली के प्रति उच्च आकर्षण दिखा सकता है और आरओएस एक्सपोज़र की परवाह किए बिना बहुत उज्ज्वल संकेत दिखाता है। प्रतिदीप्ति-सक्रिय सेल सॉर्टिंग (एफएसीएस) विश्लेषण (छवि 4 सी) द्वारा औसत प्रतिदीप्ति तीव्रता (एमएफआई) की जांच करके सेलुलर उत्थान का और विश्लेषण किया गया, जो प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी द्वारा प्राप्त डेटा का समर्थन करता है। जैसा कि दिखाया गया है, एमएफआई अन्य समूहों की तुलना में आरओएस-संवेदनशील पीटीसी आईआर780 समूह में सबसे अधिक था, जो कोशिकाओं में आईआर780 की बढ़ी हुई रिलीज की पुष्टि करता है। हमने आगे क्वान को विभिन्न समूहों (छवि 4 डी) से एमएफआई से जोड़ा, जो माइक्रोस्कोपी डेटा का समर्थन करता है जो बताता है कि पीसी-आईआर 780 ने आरओएस-प्रेरित परिस्थितियों में भी सेलुलर अवशोषण में कोई महत्वपूर्ण अंतर प्रदर्शित नहीं किया है, जबकि पीटीसी आईआर 780 ने सेलुलर में महत्वपूर्ण वृद्धि देखी है। आरओएस प्रेरित स्थितियों के तहत इलाज किए जाने पर आगे बढ़ना। पीटीसी-एम के साथ उपचार के बाद कोशिकाओं में अवशिष्ट एमएन की जांच करके पीटीसी का सेलुलर अवशोषण भी निर्धारित किया गया था। जैसा कि चित्र 4ई में दिखाया गया है, पीटीसी-एम ने एचके -2 कोशिकाओं में एकाग्रता-निर्भर तेज दिखाया। इस प्रकार ये परिणाम नैनो मिसेलस के बढ़े हुए आंतरिककरण और कोशिकाओं के अंदर त्वरित रिलीज को संक्षेप में प्रस्तुत करते हैं, जो संभवतः नैनोमीसेल के आरओएस-मध्यस्थता वाले डिस्सेप्लर के कारण होता है।

हमने सेलुलर स्तर पर ऑक्सीडेटिव तनाव स्थितियों पर पीटीसी-एम के प्रभावों का पता लगाने के लिए एचके -2 कोशिकाओं में इन विट्रो अध्ययन किया। HK-2 कोशिकाओं को H2O2, एक प्रतिनिधि ROS (चित्र 5A) से उत्तेजित किया गया था। H2O2 ने हीम ऑक्सीजनेज (HO)-1 अभिव्यक्ति को बढ़ाया, जिसे PTC-M सह-उपचार (छवि 5A) द्वारा संशोधित किया गया था। इंट्रासेल्युलर आरओएस परिवर्तन के पैटर्न की जांच करने के लिए Te 2′,7′-डाइक्लोरोडीहाइड्रोफ्यूरेसिन डायसेटेट (DCF DA) परख की गई। H2O2 द्वारा उत्तेजित Te HK-2 कोशिकाओं ने उच्च प्रतिदीप्ति तीव्रता दिखाई, लेकिन PTC-M के साथ सह-उपचार के बाद, प्रतिदीप्ति तीव्रता कम हो गई (चित्र 5B)। Te BAX/BCL-2 अनुपात H2O2 उपचार द्वारा बढ़ाया गया था, जिसे PTC-M सह-उपचार द्वारा भी पुनर्प्राप्त किया गया था, जो एपोप्टोसिस (छवि 5C) के खिलाफ सुरक्षा का संकेत देता है। H2O2 से उपचारित HK -2 कोशिकाओं ने एनेक्सिन V+/ PI− स्टेनिंग में महत्वपूर्ण प्रगतिशील वृद्धि प्रदर्शित की, जिसे PTC-M (चित्र 5D) द्वारा रोका गया। पीटीसी-एम के साथ सह-उपचार द्वारा एच2ओ2-प्रेरित ईआरके, जेएनके और पी38 फॉस्फोराइलेशन को भी दबा दिया गया था, हालांकि फॉस्फोराइलेटेड पी38 में महत्वपूर्ण कमी नहीं देखी गई थी (चित्र 5सी)। ये आंकड़े बताते हैं कि पीटीसी-एम ने वृक्क ट्यूबलर उपकला कोशिकाओं में आरओएस-प्रेरित एपोप्टोटिक प्रक्रियाओं को दबा दिया।