Ce3+ Ionen bestimmen den redoxabhängigen anti-apoptotischen Effekt von Ceriumoxid-Nanopartikeln

Die antioxidative Therapie ist die neueste Frontier zur Prävention und Behandlung einer beeindruckenden Reihe schwerer menschlicher Krankheiten, und die Suche nach geeigneten antioxidativen Medikamenten ist leidenschaftlich. Ceriumoxid-Nanopartikel (Nanoceria) sind redoxaktiv aufgrund der Koexistenz von Ce(3+) und Ce(4+) Oxidationszuständen und der Tatsache, dass Ce(3+) Defekte und die kompensierenden Sauerstoffvacanzen an der Oberfläche häufiger sind. Nanoceria-Partikel zeigen außergewöhnliche antioxidative Effekte in vivo und wirken als gut verträgliche Anti-Aging- und entzündungshemmende Mittel, die potenziell innovative therapeutische Werkzeuge sind. Die biologischen antioxidativen Mechanismen sind jedoch noch unklar. Hier zeigte die Analyse von zwei Leukocyte-Zelllinien, die via redoxabhängige oder -unabhängige Mechanismen Apoptose durchlaufen, dass der intrazelluläre antioxidative Effekt die direkte Ursache der anti-apoptotischen und überlebensfördernden Effekte von Nanoceria ist. Das Dotieren mit steigenden Konzentrationen von Sm(3+), das Ce(3+) progressiv verringerte, ohne die Sauerstoffvacanzen zu beeinflussen, schwächte diese Effekte ab und zeigte, dass die Ce(3+)/Ce(4+) Redoxreaktionen für die außergewöhnlichen biologischen Eigenschaften von Nanoceria verantwortlich sind.