Short multiwall carbon nanotubes promote neuronal differentiation of PC12 cells via Up-regulation of the neurotrophin signaling pathway

Small

Volumn 9, Issue 9-10, 2013, Pages 1786-1798

  Meng, Li ^a   Chen, Rui ^a   Jiang, Aihua ^a   Wang, Liming ^b   Wang, Peng ^a   Li, Chen Zhong ^c   Bai, Ru ^a   Zhao, Yuliang ^a,b   Autrup, Herman ^d   Chen, Chunying ^a  

^a NATIONAL CENTER FOR NANOSCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

^b INSTITUTE OF HIGH ENERGY PHYSICS   (China)

^c The Department of Electrical and Computer Engineering   (United States)

^d AARHUS UNIVERSITY   (Denmark)

Author keywords

carbon nanotubes; growth factors; neuronal differentiation; PC12; signaling pathways

Indexed keywords

CELLULAR MORPHOLOGY; CELLULAR UPTAKE; FUTURE APPLICATIONS; GROWTH FACTOR; NEURONAL DIFFERENTIATION; NEURONAL GROWTH; PC12; SIGNALING PATHWAYS;

CARBON NANOTUBES; CELL CULTURE; CELLS; DRUG DELIVERY; MORPHOLOGY; NEURONS; PIGMENTS; PROTEINS; SIGNALING;

SCAFFOLDS (BIOLOGY);

CARBON NANOTUBE; NERVE GROWTH FACTOR;

ANIMAL; ARTICLE; CELL DIFFERENTIATION; CYTOLOGY; DRUG EFFECT; METABOLISM; NERVE CELL; PC12 CELL; RAT; SIGNAL TRANSDUCTION; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; UPREGULATION; DRUG EFFECTS; PC12 CELL LINE;

ANIMALS; CELL DIFFERENTIATION; MICROSCOPY, ELECTRON, TRANSMISSION; NANOTUBES, CARBON; NERVE GROWTH FACTORS; NEURONS; PC12 CELLS; RATS; SIGNAL TRANSDUCTION; UP-REGULATION;

EID: 84878099438     PISSN: 16136810     EISSN: 16136829     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/smll.201201388     Document Type: Article

References (55)

1. H. S. Nalwa, Y. L. Zhao, Nanotoxicology, American Scientific Publishers, USA 2007.
2. E. Bekyarova, Y. Ni, E. B. Malarkey, V. Montana, J. L. McWilliams, R. C. Haddon, V. Parpura, J. Biomed. Nanotechnol. 2005, 1, 3.
3. C. C. Ge, J. F. Du, L. N. Zhao, L. M. Wang, Y. Liu, D. H. Li, Y. L. Yang, R. H. Zhou, Y. L. Zhao, Z. F. Chai, C. Y. Chen, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 108, 16968.
4. F. Zhao, Y. Zhao, Y. Liu, X. L. Chang, C. Y. Chen, Small 2011, 7, 1322.
5. T. I. Chao, S. Xiang, C. S. Chen, W. C. Chin, A. J. Nelson, C. Wang, J. Lu, Biochem. Biophys. Res. Commun. 2009, 384, 426.
6. Y. Cho, R. B. Borgens, J. Biomed. Mater. Res. A 2010, 95, 510.
7. E. B. Malarkey, K. A. Fisher, E. Bekyarova, W. Liu, R. C. Haddon, V. Parpura, Nano Lett. 2009, 9, 264.
8. A. Fabbro, G. Cellot, M. Prato, L. Ballerini, Prog. Brain. Res. 2011, 194C, 241.
9. A. Bianco, K. Kostarelos, M. Prato, Curr. Opin. Chem. Biol. 2005, 9, 674.
10. S. Namgung, K. Y. Baik, J. Park, S. Hong, ACS Nano 2011, 5, 7383.
11. G. Cellot, L. Ballerini, M. Prato, A. Bianco, Small 2010, 6, 2630.
12. J. Q. Gao, Y. L. Hu, Int. J. Pharm. 2010, 394, 115.
13. Y. L. Zhao, G. M. Xing, Z. F. Chai, Nat. Nanotechnol. 2008, 3, 191.
14. K. H. Park, M. Chhowalla, Z. Iqbal, F. Sesti, J. Biol. Chem. 2003, 278, 50212.
15. G. Cellot, E. Cilia, S. Cipollone, V. Rancic, A. Sucapane, S. Giordani, L. Gambazzi, H. Markram, M. Grandolfo, D. Scaini, F. Gelain, L. Casalis, M. Prato, M. Giugliano, L. Ballerini, Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 126.
16. H. Xu, J. Bai, J. Meng, W. Hao, J. M. Cao, Nanotechnology 2009, 20, 285102.
17. L. A. Greene, A. S. Tischler, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1976, 73, 2424.
18. S. M. Hussain, A. K. Javorina, A. M. Schrand, H. M. Duhart, S. F. Ali, J. J. Schlager, Toxicol. Sci. 2006, 92, 456.
19. J. Wang, M. F. Rahman, H. M. Duhart, G. D. Newport, T. A. Patterson, R. C. Murdock, S. M. Hussain, J. J. Schlager, S. F. Ali, Neurotoxicology 2009, 30, 926.
20. O. Schulte-Herbruggen, M. C. Jockers-Scherubl, R. Hellweg, Curr. Alzheimer Res. 2008, 5, 38.
21. J. M. Verdi, N. Ip, G. D. Yancopoulos, D. J. Anderson, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1994, 91, 3949.
22. J. M. Verdi, S. J. Birren, C. F. Ibanez, H. Persson, D. R. Kaplan, M. Benedetti, M. V. Chao, D. J. Anderson, Neuron 1994, 12, 733.
23. M. Bibel, E. Hoppe, Y. A. Barde, EMBO J. 1999, 18, 616.
24. Y. Shao, W. Akmentin, J. J. Toledo-Aral, J. Rosenbaum, G. Valdez, J. B. Cabot, B. S. Hilbush, S. Halegoua, J. Cell. Biol. 2002, 157, 679.
25. G. Valdez, W. Akmentin, P. Philippidou, R. Kuruvilla, D. D. Ginty, S. Halegoua, J. Neurosci. 2005, 25, 5236.
26. M. V. Georgieva, Y. de Pablo, D. Sanchis, J. X. Comella, M. Llovera, J. Neurochem. 2011, 117, 479.
27. Y. Zhang, S. F. Ali, E. Dervishi, Y. Xu, Z. Li, D. Casciano, A. S. Biris, ACS Nano 2010, 4, 3181.
28. E. B. Malarkey, R. C. Reyes, B. Zhao, R. C. Haddon, V. Parpura, Nano Lett. 2008, 8, 3538.
29. Y. Ni, H. Hu, E. B. Malarkey, B. Zhao, V. Montana, R. C. Haddon, V. Parpura, J. Nanosci. Nanotechnol. 2005, 5, 1707.
30. K. Matsumoto, C. Sato, Y. Naka, R. Whitby, N. Shimizu, Nanotechnology 2010, 21, 115101.
31. K. Kostarelos, L. Lacerda, G. Pastorin, W. Wu, S. Wieckowski, J. Luangsivilay, S. Godefroy, D. Pantarotto, J. P. Briand, S. Muller, M. Prato, A. Bianco, Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 108.
32. L. Yan, F. Zhao, S. J. Li, Z. B. Hu, Y. L. Zhao, Nanoscale 2011, 3, 362.
33. B. Liu, X. Y. Li, B. L. Li, B. Q. Xu, Y. L. Zhao, Nano Lett. 2009, 9, 1386.
34. C. C. Ge, F. Lao, W. Li, Y. F. Li, C. Y. Chen, Y. Qiu, X. Y. Mao, B. Li, Z. F. Chai, Y. L. Zhao, Anal. Chem. 2008, 80, 9426.
35. C. C. Ge, L. Meng, L. G. Xu, R. Bai, J. F. Du, L. L. Zhang, Y. Li, Y. Z. Chang, Y. L. Zhao, C. Y. Chen, Nanotoxicology 2011, 6, 526.
36. K. Kostarelos, Nat. Biotechnol. 2008, 26, 774.
37. D. H. Marsh, G. A. Rance, M. H. Zaka, R. J. Whitby, A. N. Khlobystov, Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 5490.
38. H. Nagai, Y. Okazaki, S. H. Chew, N. Misawa, Y. Yamashita, S. Akatsuka, T. Ishihara, K. Yamashita, Y. Yoshikawa, H. Yasui, L. Jiang, H. Ohara, T. Takahashi, G. Ichihara, K. Kostarelos, Y. Miyata, H. Shinohara, S. Toyokuni, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 108, E1330.
39. P. Ravichandran, S. Baluchamy, B. Sadanandan, R. Gopikrishnan, S. Biradar, V. Ramesh, J. C. Hall, G. T. Ramesh, Apoptosis 2010, 15, 1507.
40. A. A. Shvedova, V. Castranova, E. R. Kisin, D. Schwegler-Berry, A. R. Murray, V. Z. Gandelsman, A. Maynard, P. Baron, J. Toxicol. Environ. Health. A 2003, 66, 1909.
41. D. D. Liu, C. Q. Yi, D. W. Zhang, J. C. Zhang, M. S. Yang, ACS Nano 2010, 4, 2185.
42. Y. Zhang, Y. Xu, Z. Li, T. Chen, S. M. Lantz, P. C. Howard, M. G. Paule, W. J. Slikker, F. Watanabe, T. Mustafa, A. S. Biris, S. F. Ali, ACS Nano 2011, 5, 7020.
43. V. I. Shubayev, R. R. Myers, J. Neurosci. Res. 2004, 77, 229.
44. K. P. Das, T. M. Freudenrich, W. R. Mundy, Neurotoxicol. Teratol. 2004, 26, 397.
45. P. Cherukuri, S. M. Bachilo, S. H. Litovsky, R. B. Weisman, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15638.
46. N. W. Shi Kam, T. C. Jessop, P. A. Wender, H. Dai, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 6850.
47. S. Gunawardena, L. S. Her, R. G. Brusch, R. A. Laymon, I. R. Niesman, B. Gordesky-Gold, L. Sintasath, N. M. Bonini, L. S. Goldstein, Neuron 2003, 40, 25.
48. G. B. Stokin, C. Lillo, T. L. Falzone, R. G. Brusch, E. Rockenstein, S. L. Mount, R. Raman, P. Davies, E. Masliah, D. S. Williams, L. S. Goldstein, Science 2005, 307, 1282.
49. G. R. Fanger, J. R. Jones, R. A. Maue, J. Neurosci. 1995, 15, 202.
50. K. Ishitsuka, T. Ago, K. Arimura, K. Nakamura, H. Tokami, N. Makihara, J. Kuroda, M. Kamouchi, T. Kitazono, Microvasc. Res. 2012, 83, 352.
51. V. Nikoletopoulou, H. Lickert, J. M. Frade, C. Rencurel, P. Giallonardo, L. X. Zhang, M. Bibel, Y. A. Barde, Nature 2010, 467, 59.
52. J. C. Arevalo, J. Waite, R. Rajagopal, M. Beyna, Z. Y. Chen, F. S. Lee, M. V. Chao, Neuron 2006, 50, 549.
53. A. G. Akopdzhanov, A. I. Sergeev, E. V. Manvelov, A. V. Semeikin, V. Naumenko, V. O. Panov, I. V. Bykov, N. L. Shimanovskii, Eksp. Klin. Farmakol. 2010, 73, 23.
54. B. Kateb, M. Van Handel, L. Y. Zhang, M. J. Bronikowski, H. Manohara, B. Badie, Neuroimage 2007, 37 Suppl 1 S9.
55. L. Lacerda, A. Bianco, M. Prato, K. Kostarelos, Adv. Drug Deliver. Rev. 2006, 58, 1460.