功能化氧化石墨烯与巨噬细胞的相互作用及其机制研究

发布时间：2017-03-25 13:13

  本文关键词：功能化氧化石墨烯与巨噬细胞的相互作用及其机制研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：纳米材料的生物安全性直接决定着其在生物医学领域的应用前景。凭借其独特的理化性质,氧化石墨烯(Graphene oxide, GO)及其衍生物已在生物医学领域显示出良好的应用前景。免疫系统在保护机体中发挥着至关重要的作用,近年来,关于GO及其衍生物的免疫学效应研究逐渐受到人们的关注,但仍远远不够,有待于进一步的研究。鉴于巨噬细胞在机体天然免疫中的重要作用,本课题重点探讨了GO及其功能化衍生物与巨噬细胞的相互作用,并对其潜在机制进行了较为系统地研究。首先,我们研究了GO和聚乙二醇功能化的氧化石墨烯(GO-PEG)对小鼠巨噬细胞株RAW 264.7的形态和生物功能的影响。实验结果表明,GO引起了RAW264.7细胞质空泡化、细胞核边缘化的自噬现象,并且抑制了细胞增殖。GO处理后,相关的细胞因子IL-1β、IL-10显著下调,IL-6显著上调,TNF-α则变化不大。进一步研究发现,GO还可引起多种细胞(如小鼠巨噬细胞株Ana-1、小鼠腹腔巨噬细胞、小鼠成纤维细胞-NIH 3T3)的自噬。然而,不同于GO,GO-PEG不能引发上述细胞的自噬现象,且处理前后细胞形态和功能未能发生明显变化,表明表面聚乙二醇化可能降低或改变了GO与细胞的相互作用。随后,我们利用多种方法,包括信号通路抑制剂、RNA干扰技术、免疫印迹检测和流式细胞术等对GO引起多种细胞自噬的潜在机制进行了较为系统地研究。实验结果表明,与已有的报道类似,Toll样受体4(TLR4)信号通路在GO引发的细胞自噬中发挥着重要作用。而有趣的是,我们还发现,Toll样受体3(TLR3)信号通路在GO介导的细胞自噬中也发挥了关键作用,当TLR3被干扰后,GO处理的细胞自噬程度明显降低。本研究揭示了GO介导的巨噬细胞白噬的机制,为深入探索GO及其衍生物的免疫学效应,尤其是其与免疫细胞的相互作用机制,提供了重要的理论支持。
【关键词】：氧化石墨烯 免疫学效应 巨噬细胞 自噬 Toll样受体
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O613.71;R392
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-27
• 1.1 引言10-11
• 1.2 纳米材料的生物学效应11-12
• 1.2.1 纳米材料的细胞毒性研究11
• 1.2.2 纳米材料的免疫学效应11-12
• 1.3 纳米材料对巨噬细胞的影响12-14
• 1.3.1 巨噬细胞12-13
• 1.3.2 纳米材料对巨噬细胞的影响13-14
• 1.4 石墨烯的性质及应用14-20
• 1.4.1 石墨烯及其衍生物的性质14-15
• 1.4.2 石墨烯及其衍生物在生物医学领域的应用15-16
• 1.4.3 石墨烯及其衍生物的免疫学效应16-20
• 1.5 本课题的立题依据、意义和研究内容20-21
• 1.5.1 立题依据、意义20-21
• 1.5.2 研究内容21
• 参考文献21-27
• 第二章 功能化氧化石墨烯与巨噬细胞的相互作用27-43
• 2.1 引言27
• 2.2 实验部分27-32
• 2.2.1 实验试剂与设备27-30
• 2.2.2 GO及GO-PEG的制备及表征30-31
• 2.2.3 细胞培养31
• 2.2.4 MTT法检测细胞生长活性31
• 2.2.5 免疫印迹法(Western blotting)检测蛋白31-32
• 2.3 结果与讨论32-38
• 2.3.1 GO及GO-PEG的形貌与表征32-33
• 2.3.2 GO及GO-PEG对小鼠巨噬细胞RAW264.7的细胞毒性影响33
• 2.3.3 GO及GO-PEG对RAW 264.7的形态学影响33-35
• 2.3.4 GO诱导RAW 264.7自噬35-36
• 2.3.5 GO可抑制巨噬细胞的增殖并引起细胞因子的变化36-38
• 2.4 结论38
• 参考文献38-43
• 第三章 功能化氧化石墨烯引起巨噬细胞自噬的机制研究43-58
• 3.1 引言43-44
• 3.2 实验部分44-47
• 3.2.1 实验试剂与设备44-46
• 3.2.2 激光共聚焦显微镜观察细胞形态46
• 3.2.3 TLR4特异性抑制剂CLI-095的使用46
• 3.2.4 流式细胞术检测TLR4通路的活化46
• 3.2.5 psiRNA干扰TLR3的表达46-47
• 3.3 结果与讨论47-54
• 3.3.1 GO可引起多种不同来源细胞的自噬47-49
• 3.3.2 TLR4信号通路参与了GO介导的RAW 264.7自噬49-52
• 3.3.3 TLR3信号通路在GO介导的RAW 264.7自噬中的重要作用52-54
• 3.4 结论54-55
• 参考文献55-58
• 第四章 总结58-60
• 攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文60-61
• 致谢61

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