【摘要】：持久性有機污染物(POPs)是一類有機化合物,包括農(nóng)藥、二惡英、呋喃、多氯聯(lián)苯和全氟類化合物等。POPs持久存在于環(huán)境中,具有長的半衰期、長殘留性、生物蓄積性、半揮發(fā)性和高毒性等特點。近年來,眾多研究表明POPs的高劑量短期暴露會導(dǎo)致生殖系統(tǒng)損傷、免疫系統(tǒng)損害、內(nèi)分泌紊亂、神經(jīng)毒性和癌癥等重大疾病。由于POPs在自然環(huán)境中難以降解,并且隨著POPs的逐漸禁用,人類長期暴露于低劑量的POPs環(huán)境中。當(dāng)前毒理學(xué)研究中采用的POPs濃度高于人類血液樣本中POPs的檢出濃度,因此持久性有機污染物的低劑量長期暴露的細(xì)胞毒性一直是全球關(guān)注的重要科學(xué)問題。當(dāng)前的細(xì)胞毒性分析方法存在兩個弊端,一是傳統(tǒng)終點式分析方法缺少對于細(xì)胞響應(yīng)的實時監(jiān)測,無法在較低的時間分辨率內(nèi)觀測細(xì)胞響應(yīng)的細(xì)微變化;二是所用癌化細(xì)胞系無法真實反映人原代細(xì)胞的響應(yīng)。針對上述問題,本論文設(shè)計可集成到細(xì)胞內(nèi)的傳感器,用于實時監(jiān)測細(xì)胞在有毒污染物刺激下特定生物分子的響應(yīng)變化。同時采用人體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞作為研究對象,研究其與典型POPs低劑量長期共培養(yǎng)下特定生化指標(biāo)(細(xì)胞存活、活性氧的產(chǎn)生以及脂肪分化相關(guān)基因變化)與功能的響應(yīng)。主要工作如下:1.利用雙乳液合成法合成了基于可生物降解的聚乳酸羥基乙酸共聚物(PLGA)為載體的傳感器,同時調(diào)控制備條件并用聚賴氨酸(PLL)進(jìn)行表面正電荷修飾,成功將傳感器尺寸控制在1μm左右,實現(xiàn)了對人源間充質(zhì)干細(xì)胞的標(biāo)記以及長達(dá)30天的細(xì)胞功能實時監(jiān)測。2.采用以上合成方法成功合成了PLGA@calceinAM和PLGA@CellROX兩種傳感器,并成功實現(xiàn)了對細(xì)胞內(nèi)溶質(zhì)酯酶(指示細(xì)胞活性)和活性氧的靈敏檢測。進(jìn)一步對0.1和10μM兩個劑量(普通人群與職業(yè)人群的血液濃度)全氟辛烷磺酸長期暴露下的hMSCs細(xì)胞內(nèi)溶質(zhì)酯酶及細(xì)胞內(nèi)活性氧變化進(jìn)行了短期(0-48小時)和長期(0-14天)的監(jiān)測。3.成功設(shè)計了激動蛋白(β-actin)、過氧化物酶體增殖物激活受體(PPARγ)和脂肪細(xì)胞型脂肪酸結(jié)合蛋白(ap2)分子信標(biāo),并驗證了三種分子信標(biāo)對各自靶標(biāo)鏈濃度的特異性響應(yīng)。制備了基于PLGA的分子信標(biāo)傳感器,用以同時監(jiān)測細(xì)胞內(nèi)β-actin、PPARγ和ap2的mRNA表達(dá)水平。在0.1和10μM兩個劑量全氟辛烷磺酸長期暴露下對hMSCs的脂肪分化進(jìn)行監(jiān)測,選取細(xì)胞中穩(wěn)定表達(dá)的β-actin作為內(nèi)參,監(jiān)測兩種與細(xì)胞脂肪分化相關(guān)的基因PPARγ和ap2的表達(dá)。本論文以PLGA傳感器集成的人源間質(zhì)充干細(xì)胞為研究平臺,為研究POPs低劑量長期暴露下細(xì)胞毒性提出了新思路。
【圖文】：

南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第一章 緒論其他暴露途徑包括吸入、通過母親在子宮內(nèi)暴露，以及較小程度的母乳喂養(yǎng)等。接觸持久性有機污染物會損害神經(jīng)、激素、生殖和免疫系統(tǒng)，同時高暴露甚至導(dǎo)致死亡。急性暴露于持久性有機污染物往往與出生缺陷和癌癥有關(guān)，而慢性低劑量暴露則經(jīng)常與代謝和心血管疾病有關(guān)。表 1.1 《斯德哥爾摩公約》中公布的持久性有機污染物類型[1]

學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第肉制品、魚類和引用水中都監(jiān)測到 PFOS。食品中 PFOS 的占比為魚、貝制品>飲料>蔬菜，且不同類型的水受 PFOS 的影響程度為井水>自來水>[6]。對于 PFOS 的地域分布調(diào)查顯示，在亞太地區(qū)、北美洲、歐洲和南極清和血漿中都有檢測到 PFOS，即使是南極洲的極地賊鷗血清中的濃度也ng/mL[5]。世界各地人類血漿中 PFOS 濃度的調(diào)查表如表 1.2 所示，均處于獻(xiàn) 報 道 的 毒 理 學(xué) 研 究 工 作 中 選 用 的 PFOS 濃 度 明 顯 高 于 人 類 ，，研究時間通常為≤96 小時�？紤]到人類血清中 PFOS 清除的算術(shù)平均半此對于低劑量長期暴露的 PFOS 的毒性監(jiān)測對當(dāng)前毒理學(xué)研究具有重要意
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X85;X171.5;TP212

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本文編號：2620312