Влияние наночастиц оксида графена на апоптоз Т-лимфоцитов и клеток линии Jurkat

Графен и его производные – материалы с уникальными физико-химическими свойствами, углубленное изучение которых позволяет рассматривать их в качестве перспективных биомедицинских агентов для адресной доставки лекарств и генов, фототермической терапии раковых заболеваний, биовизуализации и пр. Однако для этого требуется комплексное изучение влияния наноматериалов на организм, в том числе на клетки иммунной системы.

Цель нашего исследования – изучение влияния пегилированных наночастиц оксида графена (ОГ) на апоптоз Т-лимфоцитов из крови здоровых доноров, а также клеток иммортализированной Т-клеточной линии Jurkat 5332. Сравнение полученных данных позволит углубить наше понимание биосовместимости наноматериалов, а также ответит на вопрос, насколько результаты, полученные с использованием клеточных линий, справедливы для аналогичных клеток здорового организма.

В работе мы использовали наночастицы ОГ разных размеров (100-200 нм, 1-5 мкм), функционализированные линейным и разветвленным полиэтиленгликолем (ПЭГ). Клетки культивировали в течение суток при 37 °С и 5% СО₂ с наночастицами в концентрациях 5 и 25 мкг/мл, после чего оценивали жизнеспособность, а также ранний и поздний апоптоз клеток линии Jurkat и CD3⁺ клеток здоровых доноров методом проточной цитометрии.

При изучении влияния наночастиц ОГ на Т-клетки здоровых доноров было установлено, что наночастицы малой размерности, покрытые линейным ПЭГ, в высокой концентрации (25 мкг/мл) способны достоверно понижать число живых клеток, а также увеличивать число клеток в состоянии позднего апоптоза. В то же время наночастицы большой размерности, покрытые разветвленным ПЭГ, в высокой концентрации (25 мкг/мл), увеличивали число Т-клеток, находящихся в раннем апоптозе.

Установлено, что наночастицы ОГ в исследуемых концентрациях не оказывали влияния на жизнеспособность, а также показатели апоптоза клеток линии Jurkat вне зависимости от размеров, концентрации и типа поверхностной функционализации частиц.

Полученные данные свидетельствуют о том, что наночастицы ОГ оказывают различные эффекты на здоровые и раковые Т-лимфоциты. Можно предположить, что подобные несоответствия могут быть объяснены большей устойчивостью опухолевых клеток в сравнении со здоровыми. Из этого можно сделать вывод о том, что при изучении воздействия наноматериалов на клетки нельзя ограничиваться экспериментами на клеточных линиях, так как их характеристики могут значительно отличаться от таковых у здоровых клеток.