浏览全部资源
扫码关注微信
二氧化铈纳米通过抗炎和抗氧化缓解急性胰腺炎
Cerium oxide nanoparticles alleviate acute pancreatitis through anti-inflammatory and antioxidant mechanisms
- 重庆医科大学学报 2025年50卷第9期 页码：1253-1260
- 作者机构：
上海中医药大学附属第七人民医院重症医学科，上海 200137
- 作者简介：
欧阳冰清，Email：1017843149@qq.com，研究方向：中西医结合治疗急危重症。
雷 鸣，Email：leiming6891@163.com。
- 基金信息：国家自然科学基金资助项目(82174189;82304920);国家中医优势专科建设资助项目（重症医学科）;上海市浦东新区卫生健康委员会学科建设资助项目(PWxq2022-09);上海市浦东新区科技发展基金事业单位民生科研专项资助项目(PKJ2022-Y14)
DOI：10.13406/j.cnki.cyxb.003858
中图分类号： R576收稿：2025-03-07，
修回：2025-04-08，
录用：2025-04-07，
纸质出版：2025-09-28
- 稿件说明：
移动端阅览
欧阳冰清,杨海南,齐璐瑶,等.二氧化铈纳米通过抗炎和抗氧化缓解急性胰腺炎[J].重庆医科大学学报,2025,50(9):1253-1260.
Ouyang Bingqing,Yang Hainan,Qi Luyao,et al.Cerium oxide nanoparticles alleviate acute pancreatitis through anti-inflammatory and antioxidant mechanisms[J].Journal of Chongqing Medical University,2025,50(9):1253-1260.
欧阳冰清,杨海南,齐璐瑶,等.二氧化铈纳米通过抗炎和抗氧化缓解急性胰腺炎[J].重庆医科大学学报,2025,50(9):1253-1260. DOI： 10.13406/j.cnki.cyxb.003858.
Ouyang Bingqing,Yang Hainan,Qi Luyao,et al.Cerium oxide nanoparticles alleviate acute pancreatitis through anti-inflammatory and antioxidant mechanisms[J].Journal of Chongqing Medical University,2025,50(9):1253-1260. DOI： 10.13406/j.cnki.cyxb.003858.
摘要
目的
2
探讨氧化铈纳米颗粒（cerium oxide nanoparticles，CeO₂ NPs）对急性胰腺炎（acute pancreatitis，AP）保护作用的机制，聚焦在其抗氧化和抗炎特性。
方法
2
使用透射电子显微镜（transmission electron microscope，TEM）和动态光散射（dynamic light scattering，DLS）对CeO₂ NPs进行表征验证。体外实验运用细胞增殖/毒性检测试剂盒（cell counting Kit-8，CCK-8）、流式细胞术和蛋白质免疫印迹法验证CeO₂ NPs防止胰腺腺泡细胞凋亡的作用。体内实验将C57BL/6小鼠分为对照组、AP组、AP+CeO₂组、SAP组和SAP+CeO₂组，探究CeO₂ NPs缓解AP小鼠炎症和氧化应激的作用机制。
结果
2
CeO₂ NPs具有较好的稳定性和生物相容性，TEM显示其粒径为（50±4） nm。体外实验结果显示，CeO₂ NPs通过减轻脂质过氧化和维持线粒体膜电位，明显减少腺泡细胞凋亡。体内实验结果显示，CeO₂ NPs降低血清淀粉酶、脂肪酶和炎症细胞因子（白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α）含量。这一结果可能与IKK/P53/bcl-2通路的调控相关。CeO₂ NPs减少活性氧产生并通过调节Nrf-2信号通路增强了抗氧化反应。
结论
2
CeO₂ NPs通过调控IκB激酶/肿瘤蛋白p53/B细胞淋巴瘤-2（IκB kinase/tumor protein p53/B-cell lymphoma 2，IKK/P53/bcl-2）和核因子E2相关因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2）信号通路发挥抗炎和抗氧化作用，对AP具有良好的治疗潜力。
Abstract
Objective
2
To investigate the protective mechanism of cerium oxide nanoparticles（CeO
2
NPs） against acute pancreatitis （AP），with a focus on their antioxidant and anti-inflammatory properties.
Methods
2
CeO
2
NPs were characterized by transmission electron microscopy（TEM） and dynamic light scattering. In
in vitro
experiments，cell counting Kit-8（CCK-8） assay，flow cytometry，and Western blotting were used to validate the role of CeO
2
NPs in preventing the apoptosis of pancreatic acinar cells. In
in vivo
experiments，C57BL/6 mice were divided into control group，AP group，AP+CeO
2
group，SAP group，and SAP+CeO
2
group to investigate the mechanism of action of CeO
2
NPs in alleviating inflammation and oxidative stress in AP mice.
Results
2
CeO
2
NPs demonstrated relatively good stability and biocompatibi
lity，with a particle size of （50±4） nm on TEM.
In vitro
experiments showed that CeO
2
NPs significantly reduced the apoptosis of pancreatic acinar cells by alleviating lipid peroxidation and maintaining mitochondrial membrane potential.
In vivo
experiments showed that CeO
2
NPs could reduce the serum levels of amylase，lipase，and inflammatory cytokines （interleukin-6 and tumor necrosis factor-α）. This result might be related to the regulation of the IKK/P53/Bcl-2 pathway. CeO
2
NPs reduced the production of reactive oxygen species and enhanced antioxidant response by regulating the Nrf-2 signaling pathway.
Conclusion
2
CeO
2
NPs exert anti-inflammatory and antioxidant effects by regulating the IκB kinase/tumor protein p53/B-cell lymphoma 2（IKK/P53/bcl-2） and nuclear factor erythroid 2-related（Nrf-2） signaling pathways，thereby showing promising potential for the treatment of AP.
关键词
Keywords
references
Lankisch PG ， Apte M ， Banks PA . Acute pancreatitis [J ] . Lancet ， 2015 ， 386 （ 9988 ）： 85 - 96 ．
Mederos MA ， Reber HA ， Girgis MD . Acute pancreatitis [J ] . Jama ， 2021 ， 325 （ 4 ）： 382 ．
van Dijk SM ， Hallensleben NDL ， van Santvoort HC ， et al . Acute pancreatitis：recent advances through randomised trials [J ] . Gut ， 2017 ， 66 （ 11 ）： 2024 - 2032 ．
Banks PA ， Bollen TL ， Dervenis C ， et al . Classification of acute pancreatitis：2012：revision of the Atlanta classification and definitions by international consensus [J ] . Gut ， 2013 ， 62 （ 1 ）： 102 - 111 ．
Iannuzzi JP ， King JA ， Leong JH ， et al . Global incidence of acute pancreatitis is increasing over time：a systematic review and meta-analysis [J ] . Gastroenterology ， 2022 ， 162 （ 1 ）： 122 - 134 ．
Yang SS ， Lian GJ . ROS and diseases：role in metabolism and energy supply [J ] . Mol Cell Biochem ， 2020 ， 467 （ 1/2 ）： 1 - 12 ．
Pădureanu V ， Florescu DN ， Pădureanu R ， et al . Role of antioxidants and oxidative stress in the evolution of acute pancreatitis（Review） [J ] . Exp Ther Med ， 2022 ， 23 （ 3 ）： 197 ．
Yefimova S ， Klochkov V ， Kavok N ， et al . Antimicrobial activity and cytotoxicity study of cerium oxide nanoparticles with two different sizes [J ] . J Biomed Mater Res B Appl Biomater ， 2023 ， 111 （ 4 ）： 872 - 880 ．
Nikitchenko YV ， Klochkov VK ， Kavok NS ， et al . CeO 2 nanoparticles improve prooxidant/antioxidant balance，life quality and survival of old male rats [J ] . Biogerontology ， 2023 ， 24 （ 1 ）： 47 - 66 ．
Fu XX ， Li P ， Chen X ， et al . Ceria nanoparticles：biomedical applications and toxicity [J ] . J Zhejiang Univ Sci B ， 2024 ， 25 （ 5 ）： 361 - 388 ．
Yu YJ ， Zhao S ， Gu DA ， et al . Cerium oxide nanozyme attenuates periodontal bone destruction by inhibiting the ROS-NFκB pathway [J ] . Nanoscale ， 2022 ， 14 （ 7 ）： 2628 - 2637 ．
Naidi SN ， Harunsani MH ， Tan AL ， et al . Green-synthesized CeO 2 nanoparticles for photocatalytic，antimicrobial，antioxidant and cytotoxicity activities [J ] . J Mater Chem B ， 2021 ， 9 （ 28 ）： 5599 - 5620 ．
Ali Al Saidi AK ， Ghazanfari A ， Baek A ， et al . Ultrasmall cerium oxide nanoparticles as highly sensitive X-ray contrast agents and their antioxidant effect [J ] . RSC Adv ， 2024 ， 14 （ 6 ）： 3647 - 3658 ．
Barker E ， Shepherd J ， Asencio IO . The use of cerium compounds as antimicrobials for biomedical applications [J ] . Molecules ， 2022 ， 27 （ 9 ）： 2678 ．
Chen GQ . CeO 2 nanoparticles effect on acute hemorrhagic shock induced-hepatic stress injury in a mouse model [J ] . J Coll Physicians Surg Pak ， 2022 ， 32 （ 6 ）： 728 - 733 ．
Xue YJ ， Yang F ， Wu LK ， et al . CeO 2 nanoparticles to promote wound healing：a systematic review [J ] . Adv Healthc Mater ， 2024 ， 13 （ 6 ）： e2302858 ．
Abdulaal WH ， Helmi N ， Hamza A ， et al . Cerium oxide nanoparticles impact on sepsis-induced cerebral injury：Deciphering miRNA/NF-κB/TLR signalling pathway [J ] . Cell Mol Biol （Noisy-le-grand） ， 2024 ， 70 （ 1 ）： 19 - 27 ．
Nosrati H ， Heydari M ， Khodaei M . Cerium oxide nanoparticles：Synthesis methods and applications in wound healing [J ] . Mater Today Bio ， 2023 ， 23 ： 100823 ．
Zhao YD ， Yang YH ， Wen YS ， et al . Effect of cerium oxide nanoparticles on myocardial cell apoptosis induced by myocardial ischemia-reperfusion injury [J ] . Cell Mol Biol（Noisy-le-grand） ， 2022 ， 68 （ 3 ）： 43 - 50 ．
Huang YB ， Xu JQ ， Sun G ， et al . Enteric-coated cerium dioxide nanoparticles for effective inflammatory bowel disease treatment by regulating the redox balance and gut microbiome [J ] . Biomaterials ， 2025 ， 314 ： 122822 ．
郭 丰 . 重症急性胰腺炎腹腔引流时机的临床思考 [J ] . 中华消化外科杂志 ， 2024 ， 23 （ 5 ） 658 -661.
Guo F . Clinical considerations on the timing of abdominal drainage in severe acute pancreatitis [J ] . Chin J Digest Surg ， 2024 ， 23 （ 5 ）： 658 - 661 .
Kang R ， Zeng L ， Zhu S ， et al . Lipid peroxidation drives gasdermin D-mediated pyroptosis in lethal polymicrobial sepsis [J ] . Cell Host Microbe ， 2018 ， 24 （ 1 ）： 97 - 108 ．
Kiziler AR ， Aydemir B ， Gulyasar T ， et al . Relationships among iron，protein oxidation and lipid peroxidation levels in rats with alcohol-induced acute pancreatitis [J ] . Biol Trace Elem Res ， 2008 ， 124 （ 2 ）： 135 - 143 ．
Gao L ， Dong XW ， Gong WJ ， et al . Acinar cell NLRP3 inflammasome and gasdermin D（GSDMD） activation mediates pyroptosis and systemic inflammation in acute pancreatitis [J ] . Br J Pharmacol ， 2021 ， 178 （ 17 ）： 3533 - 3552 ．
Rosado JA ， Lopez JJ ， Gomez-Arteta E ， et al . Early caspase-3 activation independent of apoptosis is required for cellular function [J ] . J Cell Physiol ， 2006 ， 209 （ 1 ）： 142 - 152 ．
Liu JT ， Han XY ， Zhang TY ， et al . Reactive oxygen species （ROS） scavenging biomaterials for anti-inflammatory diseases：from mechanism to therapy [J ] . J Hematol Oncol ， 2023 ， 16 （ 1 ）： 116 ．
Zhang C ， Wang X ， Du J ， et al . Reactive oxygen species-regulating strategies based on nanomaterials for disease treatment [J ] . Adv Sci（Weinh） ， 2021 ， 8 （ 3 ）： 2002797 ．
Lee CH ， Xin G ， Li F ， et al . Calcium/P53/ninjurin 1 signaling mediates plasma membrane rupture of acinar cells in severe acute pancreatitis [J ] . Int J Mol Sci ， 2023 ， 24 （ 14 ）： 11554 ．
Rius-Pérez S ， Pérez S ， Toledano MB ， et al . p53 drives necroptosis via downregulation of sulfiredoxin and peroxiredoxin 3 [J ] . Redox Biol ， 2022 ， 56 ： 102423 ．
Fujioka S ， Schmidt C ， Sclabas GM ， et al . Stabilization of p53 is a novel mechanism for proapoptotic function of NF-kappaB [J ] . J Biol Chem ， 2004 ， 279 （ 26 ）： 27549 - 27559 ．
Tan JH ， Cao RC ， Zhou L ， et al . ATF6 aggravates acinar cell apoptosis and injury by regulating p53/AIFM2 transcription in Severe Acute Pancreatitis [J ] . Theranostics ， 2020 ， 10 （ 18 ）： 8298 - 8314 ．
Zhou L ， Tan JH ， Zhou WY ， et al . P53 activated by ER stress aggravates caerulein-induced acute pancreatitis progression by inducing acinar cell apoptosis [J ] . Dig Dis Sci ， 2020 ， 65 （ 11 ）： 3211 - 3222 ．
Tian RM ， Guo S ， Chen SD ， et al . Natural products as Nrf2 modulators for ferroptosis inhibition in renal disease therapy：Recent progress and future prospects [J ] . Phytomedicine ， 2025 ， 136 ： 156342 ．
Yang H ， Chen YX ， Linghu KG ， et al . 1，8-Cineole alleviates Nrf2-mediated redox imbalance and mitochondrial dysfunction in diabetes mellitus by targeting Sirt1 [J ] . Phytomedicine ， 2024 ， 135 ： 156099 ．
王泸宁 ， 万进东 ， 陈佳瑶 ， 等 . 4辛基-衣康酸通过Nrf2/ARE通路抑制氧化应激减轻高脂饮食诱导的早期肾损伤 [J ] . 重庆医科大学学报 ， 2025 ， 50 （ 2 ）： 254 - 259 .
Wang LN ， Wan JD ， Chen JY ， et al . Effect of 4-octyl itaconate in attenuating early renal injury induced by high-fat diet through inhibiting oxidative stress via the nuclear factor erythroid 2-related factor 2/antioxidant the nuclear factor erythroid 2-related factor 2/antioxidant [J ] . J Chongqing Med Univ ， 2025 ， 50 （ 2 ）： 254 - 259 .
Niu JL ， Wang KK ， Kolattukudy PE . Cerium oxide nanoparticles inhibit oxidative stress and nuclear factor-κB activation in H9c2 cardiomyocytes exposed to cigarette smoke extract [J ] . J Pharmacol Exp Ther ， 2011 ， 338 （ 1 ）： 53 - 61 ．
Selvaraj V ， Manne ND ， Arvapalli R ， et al . Effect of cerium oxide nanoparticles on sepsis induced mortality and NF-κB signaling in cultured macrophages [J ] . Nanomedicine（Lond） ， 2015 ， 10 （ 8 ）： 1275 - 1288 ．
Zhang H ， Zhang W ， Hu BC ， et al . Precise pancreatic cancer therapy through targeted degradation of mutant p53 protein by cerium oxide nanoparticles [J ] . J Nanobiotechnology ， 2023 ， 21 （ 1 ）： 117 ．
0
浏览量
4
下载量
0
CSCD
- 网络PDF下载
- WORD下载
- Meta-XML下载
- BibTeX下载
- Endnote下载
- RefMan 下载
- NoteExpress下载
- NoteFirst下载
关联资源
相关文章
相关作者
相关机构
- 技术支持由北京北大方正电子有限公司提供 京ICP备09064830号-19
京公网安备11010802024621 - 本系统建议在Chrome、 IE9+ 以上版本浏览器阅读本站内容，360浏览器请切换至极速模式
- Cookies帮助我们提供服务并提供个性化体验。使用本网站，即表示您同意我们使用Cookies
