目的肾脏清除是纳米材料从体内排出的主要途径之一。以前的研究发现,具有生物医学应用潜力的氧化石墨烯纳米片(Graphene Oxide nanosheets,GOs)能够通过肾脏大量排出。然而,横向尺Broken intramedually nail寸如何影响GO在肾脏中的清除途径——包括肾小球滤过、肾小管分泌和重吸收,仍然是未知的。因此,迫切需要进一步理解氧化石墨烯纳米片的横向尺寸对其肾脏排泄以及与肾脏相互作用的影响。材料和方法氧化石墨烯纳米片(s-GO约70 nm和l-GO约300 nm);稀土元素标记;荧光标记;激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱;同步辐射显微红外成像;小动物活体成像技术等。结果研究发现两个尺寸的GO都能经肾脏由尿液排出。s-GO可以经肾小球滤过排出,而l-GO则主要通过近端肾小管分泌排出,其肾脏清除率比s-GO快。肾小管上皮细胞的转运体可能介导了GO经肾小管分泌途径的清除。近端肾小管上皮细胞对l-GO的摄取和外排均高于s-GO。与对照组和s-GO处理的小鼠相比,表达在近端肾小管基底膜上的摄取相关的有机阴离子转运INCB018424体Oat1和Oat2的mRNA表达水平明显上调。但没有发现顶端外排转运体Mdr1和Mrp4 mRNA的明显变化,这意味着GO在肾脏中长期积累的潜在风险。在GO的肾脏清除过程中,15 mg/kg的s-GO和lGO都造成了明显的肾脏损伤,但损伤部位不同。即s-GO造成明显selleckchem Dibutyryl-cAMP的肾小球基底膜变化,而l-GO则诱导更明显的肾小管损伤,包括肾小管上皮细胞坏死、刷状缘消失、管型形成等。这些组织病理学变化伴随着白蛋白尿和肾小球滤过率(GFR)的降低。特别是肾小管损伤的生物标志物Kim1和Ngal的mRNA水平在l-GO处理的小鼠中略有增加。此外,炎症细胞因子Ccl2和Tnfa mRNA水平上升了约1.8～3.5倍,表明高剂量的s-GO和l-GO暴露后可能会诱导肾脏炎症。在利用与肾排泄相关的三种典型肾细胞(人肾小球内皮细胞、人肾足细胞和人近端肾小管上皮细胞)研究GOs的横向尺寸对其细胞毒性的影响中发现,高剂量GO诱导细胞活力下降和凋亡增加,细胞内LDH释放,ROS水平升高以及GSH/GSSG比例下降,另外还伴随着线粒体膜电位下降和促炎症细胞因子TNF-A和IL-18的增加。同时,l-GOs比s-GOs具有更明显的细胞毒性,意味着GOs对肾脏细胞的横向尺寸依赖性的毒性。结论这项研究表明,GOs的横向尺寸影响了其与不同肾脏区的相互作用、肾脏排泄途径和潜在的肾脏损伤。