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副腎褐色細胞腫（PC12）細胞株におけるメタドン誘発細胞死に対するCrocus sativus L.葉水性抽出物を用いて生合成した銅ナノ粒子の抑制能
Suppressor capacity of copper nanoparticles biosynthesized using Crocus sativus L. leaf aqueous extract on methadone-induced cell death in adrenal phaeochromocytoma (PC12) cell line.
PMID: 32669563 DOI: 10.1038/s41598-020-68142-8.
抄録
本研究では、PC12 のメタドン誘発細胞死に対する効果を調べるために、神経保護サプリメント（Crocus sativus L. 葉水抽出物を利用した水性培地中の銅ナノ粒子）を調製し、処方した。化学的特性試験、すなわちFE-SEM、FT-IR、XRD、EDX、TEM、およびUV-Vis分光法の結果は、銅ナノ粒子が可能な限り完璧な方法で合成されていることを示していることを明らかにした。TEM および FE-SEM 像では、銅ナノ粒子の平均サイズは 27.5nm であり、球状の形状をしていた。本研究の生物学的な部分では、ラット炎症性サイトカインアッセイキットを用いて炎症性サイトカイン濃度を測定した。DNA 断片化とアポトーシスを示すために、Terminal deoxynucleotidyl transferasedUTP nick end labeling (TUNEL)試験を用いた。カスパーゼ活性はカスパーゼ活性比色アッセイキットを用いて評価し、ミトコンドリア膜電位はローダミン123蛍光色素を用いて調べた。また、PC12の細胞生存率をトリパンブルーアッセイで測定した。銅ナノ粒子で処理した細胞カトラーは、炎症性サイトカイン濃度、カスパーゼ-3活性、DNA断片化を有意に低下させ(p≤0.01)、高濃度メタドン処理したPC12細胞では細胞生存率とミトコンドリア膜電位を上昇させることがわかった。神経保護効果は、銅ナノ粒子の高用量（4μg）で最も優れた結果が得られた。以上の結果から、C. sativus葉水抽出物を含有する銅ナノ粒子は、ヒトを対象とした臨床試験で承認された後、神経保護促進剤として末梢神経系の治療に、また中枢神経系の治療に使用することができると考えられる。
In this research, we prepared and formulated a neuroprotective supplement (copper nanoparticles in aqueous medium utilizing Crocus sativus L. Leaf aqueous extract) for determining its potential against methadone-induced cell death in PC12. The results of chemical characterization tests i.e., FE-SEM, FT-IR, XRD, EDX, TEM, and UV-Vis spectroscopy revealed that the study showed that copper nanoparticles were synthesized in the perfect way possible. In the TEM and FE-SEM images, the copper nanoparticles were in the mean size of 27.5 nm with the spherical shape. In the biological part of the present research, the Rat inflammatory cytokine assay kit was used to measure the concentrations of inflammatory cytokines. Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling (TUNEL) test was used to show DNA fragmentation and apoptosis. Caspase-3 activity was assessed by the caspase activity colorimetric assay kit and mitochondrial membrane potential was studied by Rhodamine123 fluorescence dye. Also, the cell viability of PC12 was measured by trypan blue assay. Copper nanoparticles-treated cell cutlers significantly (p ≤ 0.01) decreased the inflammatory cytokines concentrations, caspase-3 activity, and DNA fragmentation and they raised the cell viability and mitochondrial membrane potential in the high concentration of methadone-treated PC12 cells. The best result of neuroprotective properties was seen in the high dose of copper nanoparticles i.e., 4 µg. According to the above results, copper nanoparticles containing C. sativus leaf aqueous extract can be used in peripheral nervous system treatment as a neuroprotective promoter and central nervous system after approving in the clinical trial studies in humans.