journal article·2020

Polyethyleneimine coated Fe 3 O 4 magnetic nanoparticles induce autophagy, NF-κB and TGF-β signaling pathway activation in HeLa cervical carcinoma cells via reactive oxygen species generation

Shuli Man, Miao Li, Jin Zhou, Haiyue Wang, Jinyan Zhang, Long Ma

Biomaterials Science· Volume 8· Issue 1
Publisher page

Abstract

Fe3O4 magnetic nanoparticles (MNPs), as one of the most intensively researched NPs, have a range of applications in cancer treatments. In current research, we have focused on the influences of MNPs on cancer cells. We chose polyethyleneimine (PEI) coated MNPs (PEI-MNPs) as a model and they are colloidally stable in biological media. It can be proved that PEI-MNPs result in autophagy induction via mTOR-Akt-p70S6 K and ATG7 signaling pathways. For the first time, we have reported that PEI-MNPs activate both NF-κB and TGF-β signaling, two key pro-inflammatory pathways, in cancer cells. More significantly, we have found that autophagy induction and NF-κB and TGF-β activation can be efficiently suppressed through the inhibition of PEI-MNP dependent reactive oxygen species (ROS) over-production. ROS are deemed as a 'double edge sword' for cancer cells, owing to the cancer-suppressing and cancer-promoting actions. Our findings would be useful for designing MNPs induced ROS anti-cancer strategies or diminishing long-term toxic effects.
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Research context

OpenAlex topics: Advanced Nanomaterials in Catalysis · Nanoplatforms for cancer theranostics · Autophagy in Disease and Therapy

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Key Laboratory of Industrial Fermentation Microbiology (Ministry of Education)

Tianjin Key Laboratory of Industry Microbiology

School of Biotechnology

State Key Laboratory of Food Nutrition and Safety

Tianjin University of Science & Technology

Funding

National Natural Science Foundation of China · Tianjin Science and Technology Committee

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