本文關(guān)鍵詞：體外實驗研究不同粒徑納米銀的氧化應(yīng)激效應(yīng)

  更多相關(guān)文章： nanoAg 過氧化氫酶 超氧化物歧化酶 氧化應(yīng)激 毒性作用機理

【摘要】：納米科學技術(shù)歷經(jīng)了幾十年的探索和發(fā)展已成為當前最為活躍的研究領(lǐng)域,是世界各國研究的熱點。納米銀(nanoAg)由于具有獨特的電子,光學,催化,機械和抗菌等優(yōu)良性質(zhì)使得其在研究和應(yīng)用上大量使用,是應(yīng)用最廣泛的納米材料,與此同時也造成了其對相關(guān)工作人員和局部環(huán)境的較大劑量暴露。關(guān)于nanoAg的毒性作用的研究已有陸續(xù)報道,但是nanoAg對蛋白質(zhì)等功能生物大分子的毒性作用以及細胞毒性的機制尚未闡明。為了保證nanoAg在納米材料領(lǐng)域的發(fā)展,減少nanoAg使用過程中對人類及生態(tài)環(huán)境的危害,急需對nanoAg的毒性效應(yīng)做全面、深入的研究。研究表明氧化應(yīng)激幾乎與所有的疾病有關(guān),環(huán)境污染物對生物體產(chǎn)生的危害與氧化應(yīng)激密切相關(guān)。在氧化應(yīng)激過程中,活性氧類物質(zhì)(ROS)在生物體內(nèi)大量表達,參與并促進多種疾病的發(fā)生發(fā)展過程,造成DNA/RNA、蛋白質(zhì)、脂類等生物分子的氧化損傷,從而導致機體代謝紊亂,誘發(fā)疾病。因此,利用氧化應(yīng)激這一生物學效應(yīng)指標來評價環(huán)境污染物的毒性效應(yīng),有助于人們深入了解環(huán)境污染物的致病機理,全面評價其毒性,為疾病的早期診斷、預(yù)防和治療提供科學依據(jù)。本文以機體氧化應(yīng)激理論為基礎(chǔ),選擇機體內(nèi)與氧化應(yīng)激密切相關(guān)的過氧化氫酶(CAT)及超氧化物歧化酶(SOD)為靶,從分子水平及細胞水平上探討了nanoAg對其結(jié)構(gòu)和功能的影響。本文包括以下兩個部分：第一部分：第一節(jié)：利用化學還原法制得粒徑在30 nm-50 nm之間的nanoAg顆粒；利用熒光光譜、吸收光譜、圓二色光譜、共振光散射光譜等光譜學技術(shù)以及透射電鏡等現(xiàn)代分析測試技術(shù),從分子水平上探討了nanoAg對CAT的毒性作用模式和劑量-效應(yīng)關(guān)系。NanoAg可導致CAT發(fā)生熒光猝滅,且屬于動態(tài)猝滅；nanoAg能夠明顯改變CAT分子結(jié)構(gòu)：使CAT分子α-螺旋含量降低,β-折疊含量增加,骨架結(jié)構(gòu)變得松散,共振光散射實驗的研究結(jié)果表明CAT與nanoAg作用后可以使nanoAg粒子粒徑分布更加均勻,并且粒徑變小,并且得到了透射電鏡實驗的進一步證實；CAT結(jié)構(gòu)的改變最終導致了其活性升高。第二節(jié)：利用購買的粒徑為20nnm左右的nanoAg,使用熒光光譜、紫外-可見吸收光譜、圓二色譜等多種光譜學技術(shù)探討了nanoAg與SOD的作用模式,以及由此導致的SOD的功能變化。NanoAg可導致SOD熒光猝滅,熒光壽命及共振光散射實驗證明該過程同時存在動態(tài)猝滅和靜態(tài)猝滅；紫外-可見吸收光譜、同步熒光光譜以及圓二色譜的研究結(jié)果證實了nanoAg與SOD作用后,影響了其分子結(jié)構(gòu),從而使SOD的酶活性略有下降。第二部分：對比兩種粒徑nanoAg(20nm、60nm)在細胞水平上的毒性。以C57BL/6J系小鼠原代肝細胞為研究對象,通過CCK-8試驗為對比研究了nanoAg暴露劑量對原代小鼠肝細胞的活力效應(yīng)；以原代小鼠肝細胞為研究對象,對其進行體外染毒,測定不同nanoAg劑量下丙二醛(MDA)含量、CAT活性。研究發(fā)現(xiàn)nanoAg可以誘發(fā)原代小鼠肝細胞產(chǎn)生氧化應(yīng)激,且粒徑小的nanoAg比粒徑大的nanoAg毒性更大。本研究表明,nanoAg可以影響氧化應(yīng)激關(guān)鍵酶(CAT和SOD)的結(jié)構(gòu)及其功能,并且誘導細胞產(chǎn)生氧化應(yīng)激,顯示出一定的分子毒性和細胞毒性,進而影響生物體的正常生理功能,且在細胞水平上粒徑小的較粒徑大的nanoAg毒性更大。
【關(guān)鍵詞】：nanoAg 過氧化氫酶 超氧化物歧化酶 氧化應(yīng)激 毒性作用機理
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.32;TB383.1
【目錄】：

• 摘要9-11
• ABSTRACT11-13
• 符號說明13-14
• 第一章 緒論14-24
• 1 引言14
• 2 nanoAg的毒性研究進展14-17
• 2.1 nanoAg簡介15
• 2.2 nanoAg毒性15-16
• 2.3 nanoAg致毒機理16-17
• 3 研究方法與技術(shù)17-22
• 3.1 分子水平研究方法17-20
• 3.1.1 熒光光譜法17-18
• 3.1.2 時間分辨熒光光譜法18-19
• 3.1.3 紫外-可見吸收光譜19-20
• 3.1.4 共振光散射技術(shù)20
• 3.1.5 圓二色譜法20
• 3.2 細胞水平研究方法20-21
• 3.2.1 CCK活性細胞檢測技術(shù)20-21
• 3.2.2 脂質(zhì)過氧化檢測技術(shù)21
• 3.3 其他輔助技術(shù)手段21-22
• 3.3.1 透射電鏡21
• 3.3.2 高倍透射電鏡21-22
• 3.3.3 酶活測定技術(shù)22
• 4 本論文研究內(nèi)容與意義22-24
• 4.1 研究內(nèi)容22-23
• 4.2 研究意義23-24
• 第二章 nanoAg與氧化應(yīng)激關(guān)鍵酶的相互作用24-49
• 1 引言24-27
• 1.1 過氧化氫酶24
• 1.2 超氧化物歧化酶24-27
• 2 實驗部分27-29
• 2.1 實驗試劑27
• 2.2 實驗儀器27
• 2.3 實驗操作步驟27-29
• 3 結(jié)果與討論29-48
• 3.1 nanoAg與過氧化氫酶的相互作用29-39
• 3.1.1 nanoAg的制備29
• 3.1.2 熒光光譜29-33
• 3.1.3 紫外-可見吸收光譜33-34
• 3.1.4 共振光散射光譜34-35
• 3.1.5 nanoAg及CAT-nanoAg體系的TEM表征35-37
• 3.1.6 圓二色光譜37-38
• 3.1.7 nanoAg對CAT活性的影響38-39
• 3.2 nanoAg與超氧化物歧化酶的相互作用39-48
• 3.2.1 熒光光譜39-43
• 3.2.2 紫外-可見吸收光譜43-44
• 3.2.3 共振光散射光譜44-45
• 3.2.4 圓二色光譜45-46
• 3.2.5 nanoAg對SOD活性的影響46-48
• 4 本章小結(jié)48-49
• 第三章 兩種粒徑nanoAg對小鼠肝細胞的作用49-59
• 1 引言49
• 2 實驗部分49-54
• 2.1 實驗動物及試劑49-50
• 2.2 實驗儀器50
• 2.3 nanoAg的表征50-52
• 2.4 實驗操作步驟52-54
• 3 結(jié)果與討論54-57
• 3.1 nanoAg對小鼠原代肝臟細胞細胞活力的影響54-55
• 3.2 nanoAg對小鼠原代肝臟細胞CAT活性的影響55-56
• 3.3 nanoAg誘發(fā)小鼠原代肝臟細胞脂質(zhì)過氧化56-57
• 4 本章小結(jié)57-59
• 第四章 全文總結(jié)與工作展望59-61
• 1 主要結(jié)論59-60
• 1.1 分子水平研究nanoAg對氧化應(yīng)激關(guān)鍵酶結(jié)構(gòu)和功能的影響59
• 1.2 細胞水平對比研究不同粒徑nanoAg誘發(fā)細胞氧化應(yīng)激的情況59-60
• 2 工作展望60-61
• 參考文獻61-69
• 致謝69-70
• 攻讀碩士學位期間的科研情況70-71
• 附件71

【參考文獻】

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本文編號：965503