TY - JOUR A1 - Komuro, Hiroaki A1 - Yamazoe, Masahiro A1 - Nozaki, Kosuke A1 - Nagai, Akiko A1 - Sasano, Tetsuo T1 - Cardiomyocyte uptake mechanism of a hydroxyapatite nanoparticle mediated gene delivery system JF - Beilstein Journal of Nanotechnology PY - 2020/// VL - 11 SP - 1685 EP - 1692 SN - 2190-4286 DO - 10.3762/bjnano.11.150 PB - Beilstein-Institut JA - Beilstein J. Nanotechnol. UR - https://doi.org/10.3762/bjnano.11.150 KW - cardiomyocyte KW - endocytosis KW - gene delivery system KW - hydroxyapatite nanoparticles KW - macropinocytosis N2 - Gene therapy has been explored as a future alternative for treating heart disease. Among several gene delivery systems aimed at penetrating specific target cells, we focused on safe and non-viral gene delivery materials with a high transfection efficiency. Although various techniques have been developed, the mechanisms underlying the cellular uptake of gene delivery materials have not yet been sufficiently studied in cardiomyocytes. The aim of this study was to determine how hydroxyapatite (HAp) nanoparticles contribute to the delivery of plasmid DNA (pDNA) into cardiomyocytes. We fabricated HAp nanoparticles using the water-in-oil (W/O) emulsion method and used these nanoparticles as the delivery vector for transfecting cardiomyocyte-derived HL-1 cells. HAp exhibited particles on the nanoscale and with a low cytotoxicity in HL-1 cells. The transfection assay performed with several endocytosis inhibitors suggested that the HAp/pDNA complexes were internalized by HL-1 cells through macropinocytosis. Furthermore, this HL-1 cell uptake was generated in response to HAp stimulation. Thus, HAp is a positive regulator of macropinocytosis in HL-1 cells and a good system for gene delivery in cardiomyocytes. ER - TY - JOUR AU - Benjamin, E. J. AU - Muntner, P. AU - Alonso, A. AU - Bittencourt, M. S. AU - Callaway, C. W. AU - Carson, A. P. AU - Chamberlain, A. M. AU - Chang, A. R. AU - Cheng, S. AU - Das, S. R. AU - Delling, F. N. AU - Djousse, L. AU - Elkind, M. S. V. AU - Ferguson, J. F. AU - Fornage, M. AU - Jordan, L. C. AU - Khan, S. S. AU - Kissela, B. M. AU - Knutson, K. L. AU - Kwan, T. W. AU - Lackland, D. T. AU - Lewis, T. T. AU - Lichtman, J. H. AU - Longenecker, C. T. AU - Loop, M. S. AU - Lutsey, P. L. AU - Martin, S. S. AU - Matsushita, K. AU - Moran, A. E. AU - Mussolino, M. E. AU - O'Flaherty, M. AU - Pandey, A. AU - Perak, A. M. AU - Rosamond, W. D. AU - Roth, G. A. AU - Sampson, U. K. A. AU - Satou, G. M. AU - Schroeder, E. B. AU - Shah, S. H. AU - Spartano, N. L. AU - Stokes, A. AU - Tirschwell, D. L. AU - Tsao, C. W. AU - Turakhia, M. P. AU - VanWagner, L. B. AU - Wilkins, J. T. AU - Wong, S. S. AU - Virani, S. S. AU - On behalf of the American Heart Association Council on Epidemiology and Prevention Statistics Committee and Stroke Statistics Subcommittee JF - Circulation PY - 2019/// VL - 139 SP - e56 EP - e528 DO - 10.1161/cir.0000000000000659 ER - TY - JOUR AU - Ginn, S. L. AU - Alexander, I. E. AU - Edelstein, M. L. AU - Abedi, M. R. AU - Wixon, J. JF - J. Gene Med. PY - 2013/// VL - 15 SP - 65 EP - 77 DO - 10.1002/jgm.2698 ER - TY - JOUR AU - Mearini, G. AU - Stimpel, D. AU - Geertz, B. AU - Weinberger, F. AU - Krämer, E. AU - Schlossarek, S. AU - Mourot-Filiatre, J. AU - Stoehr, A. AU - Dutsch, A. AU - Wijnker, P. J. M. AU - Braren, I. AU - Katus, H. A. AU - Müller, O. J. AU - Voit, T. AU - Eschenhagen, T. AU - Carrier, L. JF - Nat. Commun. PY - 2014/// VL - 5 IS - 1 SP - 5515 DO - 10.1038/ncomms6515 ER - TY - JOUR AU - Liu, M. AU - Li, M. AU - Wang, G. AU - Liu, X. AU - Liu, D. AU - Peng, H. AU - Wang, Q. JF - J. Biomed. Nanotechnol. PY - 2014/// VL - 10 SP - 2038 EP - 2062 DO - 10.1166/jbn.2014.1894 ER - TY - JOUR AU - Park, K. JF - J. Controlled Release PY - 2007/// VL - 120 SP - 1 EP - 3 DO - 10.1016/j.jconrel.2007.05.003 ER - TY - JOUR AU - Lee, D. AU - Upadhye, K. AU - Kumta, P. N. JF - Mater. Sci. Eng., B PY - 2012/// VL - 177 SP - 289 EP - 302 DO - 10.1016/j.mseb.2011.11.001 ER - TY - JOUR AU - Kim, H. J. AU - Kim, A. AU - Miyata, K. AU - Kataoka, K. JF - Adv. Drug Delivery Rev. PY - 2016/// VL - 104 SP - 61 EP - 77 DO - 10.1016/j.addr.2016.06.011 ER - TY - JOUR AU - Brundin, M. AU - Figdor, D. AU - Sundqvist, G. AU - Sjögren, U. JF - J. Endod. PY - 2013/// VL - 39 SP - 211 EP - 216 DO - 10.1016/j.joen.2012.09.013 ER - TY - JOUR AU - Huang, J.-L. AU - Jiang, G. AU - Song, Q.-X. AU - Gu, X. AU - Hu, M. AU - Wang, X.-L. AU - Song, H.-H. AU - Chen, L.-P. AU - Lin, Y.-Y. AU - Jiang, D. AU - Chen, J. AU - Feng, J.-F. AU - Qiu, Y.-M. AU - Jiang, J.-Y. AU - Jiang, X.-G. AU - Chen, H.-Z. AU - Gao, X.-L. JF - Nat. Commun. PY - 2017/// VL - 8 IS - 1 SP - 15144 DO - 10.1038/ncomms15144 ER - TY - JOUR AU - Jiang, M. AU - Chen, G. JF - Nat. Protoc. PY - 2006/// VL - 1 SP - 695 EP - 700 DO - 10.1038/nprot.2006.86 ER - TY - JOUR AU - Furuzono, T. AU - Walsh, D. AU - Sato, K. AU - Sonoda, K. AU - Tanaka, J. JF - J. Mater. Sci. Lett. PY - 2001/// VL - 20 SP - 111 EP - 114 DO - 10.1023/a:1006725931450 ER - TY - JOUR AU - Wu, Y. AU - Bose, S. JF - Langmuir PY - 2005/// VL - 21 SP - 3232 EP - 3234 DO - 10.1021/la046754z ER - TY - JOUR AU - Hillaireau, H. AU - Couvreur, P. JF - Cell. Mol. Life Sci. PY - 2009/// VL - 66 SP - 2873 EP - 2896 DO - 10.1007/s00018-009-0053-z ER - TY - JOUR AU - Sahay, G. AU - Alakhova, D. Y. AU - Kabanov, A. V. JF - J. Controlled Release PY - 2010/// VL - 145 SP - 182 EP - 195 DO - 10.1016/j.jconrel.2010.01.036 ER - TY - JOUR AU - Conner, S. D. AU - Schmid, S. L. JF - Nature PY - 2003/// VL - 422 SP - 37 EP - 44 DO - 10.1038/nature01451 ER - TY - JOUR AU - Rotan, O. AU - Severin, K. N. AU - Pöpsel, S. AU - Peetsch, A. AU - Merdanovic, M. AU - Ehrmann, M. AU - Epple, M. JF - Beilstein J. Nanotechnol. PY - 2017/// VL - 8 SP - 381 EP - 393 DO - 10.3762/bjnano.8.40 ER - TY - JOUR AU - Vanegas Sáenz, J. R. AU - Tenkumo, T. AU - Kamano, Y. AU - Egusa, H. AU - Sasaki, K. JF - PLoS One PY - 2017/// VL - 12 SP - e0188347 DO - 10.1371/journal.pone.0188347 ER - TY - JOUR AU - Motskin, M. AU - Wright, D. M. AU - Muller, K. AU - Kyle, N. AU - Gard, T. G. AU - Porter, A. E. AU - Skepper, J. N. JF - Biomaterials PY - 2009/// VL - 30 SP - 3307 EP - 3317 DO - 10.1016/j.biomaterials.2009.02.044 ER - TY - JOUR AU - dos Santos, T. AU - Varela, J. AU - Lynch, I. AU - Salvati, A. AU - Dawson, K. A. JF - PLoS One PY - 2011/// VL - 6 IS - 9 SP - e24438 DO - 10.1371/journal.pone.0024438 ER - TY - JOUR AU - Douglas, K. L. AU - Piccirillo, C. A. AU - Tabrizian, M. JF - Eur. J. Pharm. Biopharm. PY - 2008/// VL - 68 SP - 676 EP - 687 DO - 10.1016/j.ejpb.2007.09.002 ER - TY - JOUR AU - Kim, B.-K. AU - Hwang, G.-B. AU - Seu, Y.-B. AU - Choi, J.-S. AU - Jin, K. S. AU - Doh, K.-O. JF - Biochim. Biophys. Acta, Biomembr. PY - 2015/// VL - 1848 IS - 10 SP - 1996 EP - 2001 DO - 10.1016/j.bbamem.2015.06.020 ER - TY - JOUR AU - Komuro, H. AU - Sasano, T. AU - Horiuchi, N. AU - Yamashita, K. AU - Nagai, A. JF - J. Biomed. Mater. Res., Part A PY - 2019/// VL - 107 SP - 61 EP - 66 DO - 10.1002/jbm.a.36523 ER - TY - JOUR AU - White, S. M. AU - Constantin, P. E. AU - Claycomb, W. C. JF - Am. J. Physiol.: Heart Circ. Physiol. PY - 2004/// VL - 286 SP - H823 EP - H829 DO - 10.1152/ajpheart.00986.2003 ER - TY - JOUR AU - Nagai, A. AU - Tanaka, K. AU - Tanaka, Y. AU - Nakamura, M. AU - Hashimoto, K. AU - Yamashita, K. JF - J. Biomed. Mater. Res., Part A PY - 2011/// VL - 99 SP - 116 EP - 124 DO - 10.1002/jbm.a.33131 ER - TY - JOUR AU - Kabayama, H. AU - Nakamura, T. AU - Takeuchi, M. AU - Iwasaki, H. AU - Taniguchi, M. AU - Tokushige, N. AU - Mikoshiba, K. JF - Mol. Cell. Neurosci. PY - 2009/// VL - 40 SP - 27 EP - 38 DO - 10.1016/j.mcn.2008.08.009 ER - TY - JOUR AU - Sokolova, V. AU - Neumann, S. AU - Kovtun, A. AU - Chernousova, S. AU - Heumann, R. AU - Epple, M. JF - J. Mater. Sci. PY - 2010/// VL - 45 SP - 4952 EP - 4957 DO - 10.1007/s10853-009-4159-3 ER - TY - JOUR AU - Neuhaus, B. AU - Tosun, B. AU - Rotan, O. AU - Frede, A. AU - Westendorf, A. M. AU - Epple, M. JF - RSC Adv. PY - 2016/// VL - 6 IS - 22 SP - 18102 EP - 18112 DO - 10.1039/c5ra25333k ER - TY - JOUR AU - Commisso, C. AU - Davidson, S. M. AU - Soydaner-Azeloglu, R. G. AU - Parker, S. J. AU - Kamphorst, J. J. AU - Hackett, S. AU - Grabocka, E. AU - Nofal, M. AU - Drebin, J. A. AU - Thompson, C. B. AU - Rabinowitz, J. D. AU - Metallo, C. M. AU - Vander Heiden, M. G. AU - Bar-Sagi, D. JF - Nature PY - 2013/// VL - 497 SP - 633 EP - 637 DO - 10.1038/nature12138 ER - TY - JOUR AU - Davidson, S. M. AU - Jonas, O. AU - Keibler, M. A. AU - Hou, H. W. AU - Luengo, A. AU - Mayers, J. R. AU - Wyckoff, J. AU - Del Rosario, A. M. AU - Whitman, M. AU - Chin, C. R. AU - Condon, K. J. AU - Lammers, A. AU - Kellersberger, K. A. AU - Stall, B. K. AU - Stephanopoulos, G. AU - Bar-Sagi, D. AU - Han, J. AU - Rabinowitz, J. D. AU - Cima, M. J. AU - Langer, R. AU - Vander Heiden, M. G. JF - Nat. Med. PY - 2017/// VL - 23 SP - 235 EP - 241 DO - 10.1038/nm.4256 ER - TY - JOUR AU - Zhang, X.-X. AU - Allen, P. G. AU - Grinstaff, M. JF - Mol. Pharmaceutics PY - 2011/// VL - 8 IS - 3 SP - 758 EP - 766 DO - 10.1021/mp100366h ER - TY - JOUR AU - Wadia, J. S. AU - Stan, R. V. AU - Dowdy, S. F. JF - Nat. Med. PY - 2004/// VL - 10 SP - 310 EP - 315 DO - 10.1038/nm996 ER - TY - JOUR AU - Nakase, I. AU - Kobayashi, N. B. AU - Takatani-Nakase, T. AU - Yoshida, T. JF - Sci. Rep. PY - 2015/// VL - 5 SP - 10300 DO - 10.1038/srep10300 ER - TY - JOUR AU - McLendon, P. M. AU - Fichter, K. M. AU - Reineke, T. M. JF - Mol. Pharmaceutics PY - 2010/// VL - 7 SP - 738 EP - 750 DO - 10.1021/mp900282e ER - TY - JOUR AU - Jersmann, H. P. AU - Dransfield, I. AU - Hart, S. P. JF - Clin. Sci. PY - 2003/// VL - 105 SP - 273 EP - 278 DO - 10.1042/cs20030126 ER - TY - JOUR AU - Li, L. AU - Wan, T. AU - Wan, M. AU - Liu, B. AU - Cheng, R. AU - Zhang, R. JF - Cell Biol. Int. PY - 2015/// VL - 39 SP - 531 EP - 539 DO - 10.1002/cbin.10424 ER - TY - JOUR AU - Canton, J. AU - Schlam, D. AU - Breuer, C. AU - Gütschow, M. AU - Glogauer, M. AU - Grinstein, S. JF - Nat. Commun. PY - 2016/// VL - 7 SP - 11284 DO - 10.1038/ncomms11284 ER - TY - JOUR AU - Sun, J. AU - Murphy, E. JF - Am. J. Physiol.: Heart Circ. Physiol. PY - 2010/// VL - 299 SP - H1309 EP - H1317 DO - 10.1152/ajpheart.00373.2010 ER - TY - JOUR AU - Forterre, A. AU - Komuro, H. AU - Aminova, S. AU - Harada, M. JF - Cancers PY - 2020/// VL - 12 SP - 1852 DO - 10.3390/cancers12071852 ER - TY - JOUR AU - Claycomb, W. C. AU - Lanson, N. A. AU - Stallworth, B. S. AU - Egeland, D. B. AU - Delcarpio, J. B. AU - Bahinski, A. AU - Izzo, N. J. JF - Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. PY - 1998/// VL - 95 SP - 2979 EP - 2984 DO - 10.1073/pnas.95.6.2979 ER - TY - JOUR AU - Freese, C. AU - Schreiner, D. AU - Anspach, L. AU - Bantz, C. AU - Maskos, M. AU - Unger, R. E. AU - Kirkpatrick, C. J. JF - Part. Fibre Toxicol. PY - 2014/// VL - 11 SP - 68 DO - 10.1186/s12989-014-0068-y ER -