纳米二氧化钛颗粒致中枢神经系统毒理效应的体外研究

发布时间：2018-01-04 08:39

  本文关键词：纳米二氧化钛颗粒致中枢神经系统毒理效应的体外研究　出处：《南方医科大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：纳米二氧化钛颗粒由于其优异的理化特性,在生活、生产、医疗等各方面都有着广泛的应用,同时也增加了人们的暴露风险。目前,纳米二氧化钛颗粒的潜在中枢神经系统毒理效应,已经被大量的动物和细胞实验证实。现有的研究表明,氧化应激反应、炎症反应、细胞凋亡、信号通路的异常激活、细胞骨架的损伤等,是纳米二氧化钛颗粒中枢神经毒性作用的主要分子机制。近来有研究表明,程序性细胞坏死和DNA甲基化也参与了纳米材料的毒理机制,但是这两者是否参与了纳米二氧化钛颗粒的中枢神经毒理机制,目前国内外均未见相关报道。鉴于此,本研究拟采用SH-SY5Y细胞及PC12细胞作为中枢神经系统体外研究模型,采用电感耦合等离子质谱(Inductive coupling plasma mass spectrometry,ICP-MS)、细胞计数试剂盒(Cell counting kit,CCK8)、乳酸盐脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)试剂盒、RT-qPCR、酶联免疫吸附试验(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)等方法,对程序性细胞坏死和DNA甲基化这两种机制是否参与纳米二氧化钛颗粒的中枢神经毒理作用进行了初步探讨。第一章:纳米二氧化钛颗粒对SH-SY5Y人神经胶质瘤细胞的细胞毒作用及Nec-1的影响通过表征检测获取纳米二氧化钛颗粒的相关理化特征数据。采用SH-SY5Y细胞对程序性细坏死在纳米二氧化钛所致细胞毒性中的作用进行讨论。CCK8结果表明,SH-SY5Y细胞接触不同浓度的纳米二氧化钛颗粒24 h后,细胞活力出现下降;LDH释放量的增加表明,纳米颗粒造成细胞膜通透性的升高;同时AV/PI双染色后,流式细胞仪检测结果表明,细胞的坏死数量也出现显著上升。随后,使用程序性细胞坏死特异性抑制剂Nec-1对SH-SY5Y细胞进行染毒前的预处理,结果显示,该预处理极大缓解了纳米二氧化钛颗粒对细胞造成的损伤作用,同时细胞坏死数量也大大降低。第二章:纳米二氧化钛颗粒对SH-SY5Y细胞的促炎作用及Nec-1的影响采用SH-SY5Y细胞,进一步探讨程序性细胞坏死与纳米二氧化钛颗粒促中枢神经系统炎症反应的关系。RT-qPCR及ELISA结果显示,纳米二氧化钛颗粒能够促进 SH-SY5Y 细胞肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素-1β(InterLukin-1β,IL-1β)、IL-6表达的升高,Nec-1的预处理,能够逆转纳米颗粒对细胞造成的炎症反应。第三章:纳米二氧化钛颗粒对PC12大鼠嗜铬细胞瘤细胞总体DNA甲基化水平的影响采用PC12细胞为模型,对DNA甲基化在纳米二氧化钛颗粒中枢毒理效应中的作用进行初步探讨。ICP-MS结果显示,纳米二氧化钛颗粒的暴露,使得细胞内的纳米颗粒含量上升;同时CCK8结果提示,PC12细胞的细胞活力稍下降;LDH结果也提示,PC12细胞的细胞膜损伤也很轻微;ELISA结果提示,纳米颗粒在亚致死性的剂量和时间条件下,导致PC12细胞DNA甲基转移酶总活力的显著下调;同时导致总体DNA甲基化水平的下降。综上所述,程序性细胞坏死及总体DNA甲基化,均参与了纳米二氧化钛颗粒的中枢神经毒理作用。
[Abstract]:The effects of nano - TiO _ 2 particles on the cytotoxicity of nano - TiO _ 2 particles were investigated . The results showed that the effects of nano - TiO _ 2 particles on the inflammatory response of PC12 cells were investigated . The results showed that the effects of nano - TiO _ 2 particles on the activity of tumor necrosis factor - 伪 ( TNF - 伪 ) , interleukin - 1尾 ( Interlukin - 1尾 , IL - 1尾 ) , interleukin - 1尾 ( Interlukin - 1尾 , IL - 1尾 ) and IL - 6 in PC12 cells were investigated .

【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R99;TB383.1

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本文编号：1377881