本文關(guān)鍵詞：碲化鎘（CdTe）介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡信號(hào)通路研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：量子點(diǎn)(quantum dots, QDs)是一種由Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-V族元素組成,三維尺寸小于或者接近激子波爾半徑(一般直徑不超過(guò)10nm),外觀恰似一極小的點(diǎn)狀物體,是準(zhǔn)零維(quasi. zero-dimensional)納米材料。量子點(diǎn)不僅有獨(dú)特的光學(xué)和電子特性,廣泛的吸收范圍和較窄的發(fā)射范圍,而且還具有量子限制效應(yīng)和罕見(jiàn)的表面效應(yīng)；生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,這些特殊功能使其在組織工程、生物感測(cè)、醫(yī)學(xué)診斷學(xué)和醫(yī)學(xué)療法等不同方面得以廣泛運(yùn)用。介于QDs如此廣泛的用途,它們的安全性就成了眾科學(xué)家研究的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間里,國(guó)內(nèi)外科技工作者主要致力于對(duì)于QDs毒性的研究,研究結(jié)論表明,除了量子點(diǎn)的物理和化學(xué)性質(zhì)外,它們的毒性與生物學(xué)行為通常由其它三個(gè)條件決定：①Q(mào)Ds核心材料本身；②QDs的表面修飾物；③QDs的外部環(huán)境條件,存在于QDs顆粒和其外在特殊條件之間的分子間的相互作用。QDs的毒性一直是將其運(yùn)用到生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)主要障礙。課題組前期研究表明：在較低的暴露濃度范圍內(nèi)量子點(diǎn)是相對(duì)無(wú)毒的,并找出了量子點(diǎn)產(chǎn)生毒性作用與安全使用的臨界點(diǎn),即安全使用的劑量范圍,為量子點(diǎn)合理、安全地使用提供有價(jià)值的參考。除了通過(guò)降低量子點(diǎn)暴露濃度來(lái)降低其毒性外,本課題主要致力于采用添加硫化氫(H2S)和白藜蘆醇及熱處理這些對(duì)生物體沒(méi)有外在傷害的處理方法,通過(guò)激發(fā)起生物體自身的保護(hù)機(jī)制來(lái)降低量子點(diǎn)誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。本課題以碲化鎘(CdTe)為研究對(duì)象,L929細(xì)胞和NIH 3T3細(xì)胞為體外實(shí)驗(yàn)的研究模型,采用細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)(MTT)、DCFH-DA熒光探針?lè)�、Annexin V-FITC雙染法以及Western Blotting蛋白免疫印跡法等一系列實(shí)驗(yàn)方法探討硫化氫(H2S)、白藜蘆醇及熱處理對(duì)CdTe介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡的影響。同時(shí)這也是本研究主要目的——嘗試用硫化氫(H2S)和白藜蘆醇干預(yù)及熱處理這些對(duì)生物體沒(méi)有外在傷害的處理方法激發(fā)起生物體自身的保護(hù)機(jī)制,達(dá)到降低QDs所引發(fā)的細(xì)胞凋亡作用。本研究初步得出以下結(jié)論：1.采用電化學(xué)法通過(guò)控制水浴攪拌時(shí)間成功合成兩種不同粒徑的CdTe(2.2 nm和3.5 nm),合成的納米粒子形貌呈球形,分布均勻,具有良好的熒光性能和光穩(wěn)定性,水溶性好,可均勻懸浮于PBS和細(xì)胞培養(yǎng)液中,符合實(shí)驗(yàn)要求。2. 在0～8 μg/ml的劑量范圍內(nèi)兩種粒徑的CdTe QDs(2.2 nm和3.5 nm)對(duì)L929和NIH 3T3細(xì)胞染毒24 h后,蛋白P-p38、P-JNK與P-AKT表達(dá)量升高,與內(nèi)參蛋白相比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05),且三種蛋白的表達(dá)量都隨著染毒劑量的增加而增加,呈現(xiàn)出劑量依賴關(guān)系。這表明CdTe QDs能夠激活與細(xì)胞凋亡相關(guān)的三條通道,P38-MAPK、 JNK-MAPK以及AKT。此外,本實(shí)驗(yàn)中選取L929和NIH 3T3兩種細(xì)胞株相互印證,結(jié)果表明,同種蛋白在不同細(xì)胞株中的表達(dá)量無(wú)顯著差異,即量子點(diǎn)能激活L929和NIH3T3兩種細(xì)胞中三條信號(hào)通路,對(duì)三條通路的激活程度是相同的。3.80 μg/ml CdTe QDs (2.2 nm和3.5 nm)處理24 h后,使兩種細(xì)胞活力降低,胞內(nèi)ROS水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常對(duì)照組,凋亡細(xì)胞數(shù)目明顯增加,與未經(jīng)任何處理的對(duì)照組比較,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。在80 μg/ml CdTe QDs處理L929和NIH 3T3細(xì)胞前,分別應(yīng)用400 μmol/LNaHS (H2S的供體)、20 μmol/L白藜蘆醇和43℃熱處理預(yù)處理30min。其中,NaHS使L929細(xì)胞活性提高至(70.5±0.5)%和(74.4±1.2)%,ROS發(fā)生率降低至(39.33±1.23)%和(35.14±0.33)%,細(xì)胞凋亡率降低至(25.34±0.92)%和(20.04±2.32)%,與CdTe QDs處理組相比,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。20μmol/L白藜蘆醇和43℃熱處理作用于L929細(xì)胞后也得出了相似的結(jié)果,三種處理方法對(duì)L929細(xì)胞的影響沒(méi)有差異；NIH 3T3細(xì)胞經(jīng)三種方法處理后也得出相似結(jié)果。綜上,400 μmol/LNaHS、20 μmol/L白藜蘆醇和43℃熱處理均能有效減弱CdTe QDs介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡效應(yīng)。此外,從數(shù)據(jù)結(jié)果中我們還可看出NaHS、白藜蘆醇、熱處理本身對(duì)細(xì)胞內(nèi)ROS水平無(wú)明顯影響且?guī)缀醪灰鸹蛑灰鸷苌倭康募?xì)胞發(fā)生凋亡,即NaHS、白藜蘆醇、熱處理的添加不會(huì)對(duì)細(xì)胞造成傷害。NaHS、白藜蘆醇及熱處理減弱CdTe QDs介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡效應(yīng),與三條信號(hào)通路P38-MAPK、JNK-MAPK以及AKT密切相關(guān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)L929和NIH 3T3兩種細(xì)胞暴露于80μg/ml CdTe QDs (2.2 nm和3.5 nm)時(shí),三種磷酸化蛋白的表達(dá)顯著上調(diào),即量子點(diǎn)激活了這三條通路。經(jīng)三種方法處理后,都能在某種程度上減少三種蛋白的磷酸化,即三種處理方法下調(diào)了P-p38MAPK、P-JNK和P-AKT三種磷酸化蛋白的表達(dá),與CdTe QDs處理組相比,下調(diào)量顯著(P0.05),這表明三種蛋白的蛋白磷酸化受到阻礙,即三條通向凋亡的通路被有效阻斷;同時(shí)這三種方法對(duì)三種蛋白總量(T-p38MAPK、T-JNK、T-AKT)的表達(dá)沒(méi)有影響,這是比較磷酸化蛋白表達(dá)量的是否有意義的前提條件。因此,對(duì)三條信號(hào)通路P38-MAPK、JNK-MAPK與AKT的調(diào)控可能是NaHS、白藜蘆醇及熱處理減弱細(xì)胞凋亡效應(yīng)的作用機(jī)制,這給我們?cè)诮窈髮?shí)驗(yàn)中進(jìn)一步深入的探討提供了極有價(jià)值的參考。
【關(guān)鍵詞】：量子點(diǎn) 碲化鎘(CdTe) L929細(xì)胞 NIH 3T3細(xì)胞 細(xì)胞凋亡 信號(hào)通路 納米毒理學(xué)
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R114
【目錄】：

• 中文摘要4-7
• Abstract7-10
• 主要縮略詞10-12
• 前言12-15
• 第一章 CdTe量子點(diǎn)的制備和表征15-19
• 1 材料與方法15-16
• 2 結(jié)果16-18
• 3 討論18-19
• 第二章 P38-MAPK、JNK-MAPK和AKT三條信號(hào)通路的激活19-26
• 1 材料與方法19-22
• 2 結(jié)果22-24
• 3 討論24-25
• 4 小結(jié)25-26
• 第三章 三種處理方法對(duì)CdTeQDs誘導(dǎo)L929和NIH 3T3細(xì)胞凋亡的影響26-47
• 第一節(jié) 三種處理對(duì)CdTe QDs染毒后L929和NIH 3T3細(xì)胞活力的影響26-34
• 1 材料與方法26-27
• 2 結(jié)果27-32
• 3 討論32-34
• 第二節(jié) 三種方法對(duì)CdTeQDs引起L929和NIH 3T3細(xì)胞內(nèi)活性氧產(chǎn)生的影響34-40
• 1 材料與方法34-35
• 2 結(jié)果35-38
• 3 討論38-40
• 第三節(jié) 三種方法對(duì)CdTe QDs介導(dǎo)的L929和NIH 3T3細(xì)胞凋亡率的影響40-46
• 1 材料與方法40-41
• 2 結(jié)果41-45
• 3 討論45-46
• 本章小結(jié)46-47
• 第四章 三種方法對(duì)三條信號(hào)通路中蛋白表達(dá)的調(diào)控作用47-52
• 1 材料與方法47
• 2 結(jié)果47-50
• 3 討論50-51
• 4 小結(jié)51-52
• 參考文獻(xiàn)52-57
• 綜述57-79
• Reference73-79
• 作者簡(jiǎn)介79-80
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文80-81
• 致謝81

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本文編號(hào)：390214