纳米银对成年斑马鱼尾鳍再生的毒理学效应研究

发布时间：2020-04-08 13:38

【摘要】：由于具有优良的抗菌性能和独特的理化性质,纳米银已成为商业化程度最高的纳米材料之一,被广泛应用于医疗健康领域。纳米银抗菌敷料可用于烧伤、手术伤口和慢性溃疡的治疗,是目前最受关注的一类伤口敷料,但目前对其使用的安全性和有效性判定尚不明晰。体外研究显示纳米银具有强的细胞毒性,而动物实验和临床上普遍认为银敷料对伤口愈合是有效的。因此,纳米银的伤口使用安全性亟待评价。目前,纳米材料对伤口愈合的毒性作用的评估模型主要集中于细胞和小鼠等,缺少快速、直观的活体模型。本论文利用成年斑马鱼尾鳍再生模型,构建了单独暴露尾鳍组织的方法。在此基础上研究了平均直径10 nm的柠檬酸钠包被的纳米银暴露对斑马鱼尾鳍伤口愈合和组织再生的毒性影响,研究着重关注了不同窗口期暴露纳米银对其毒性产生的影响,探讨了纳米银对细胞增殖、细胞凋亡、免疫细胞募集、基因表达和创伤诱导的活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)的影响。本文设计制作了单独暴露斑马鱼尾鳍的模具,建立了一套简单、快速和重复性好的暴露方法。该方法结合斑马鱼尾鳍再生模型易于观察的特点,能够满足毒理学实验的要求,可有效应用于纳米材料对伤口愈合的毒理学研究中。研究显示,纳米银暴露减慢斑马鱼尾再生速率,对组织再生具有毒性作用。对比不同的暴露窗口期,在伤口上皮化阶段(12-24 hours post amputation,hpa)暴露2μg/mL的纳米银5分钟可显著抑制斑马鱼尾鳍再生,超过24 hpa暴露则不会产生抑制作用。12 hpa的抑制作用比24 hpa更强且能在1-7天内持续抑制尾再生。而银离子不产生抑制作用,表明了纳米银的颗粒效应是造成尾再生毒性的主要原因。暴露后再生尾鳍增殖细胞显著减少、凋亡细胞增多,中性粒细胞招募超过正常水平约50%,创伤诱导的ROS产生量降低,最终导致组织再生的毒性作用。综上,本论文基于斑马鱼尾鳍再生模型的模拟暴露研究,发现纳米银以暴露的阶段依赖性方式抑制斑马鱼尾鳍再生,明显抑制再生尾鳍的细胞增殖。这些结果提示,在伤口处理时应该避免在伤口上皮化阶段使用纳米银敷料。
【图文】：

纳米银,抑菌机制

烯聚合物的磨损[55]。由纳米银涂层聚丙烯制成的网状织物由于其抗性被认为是心脏修补网状织物的理想材料，用于心脏修补[56]。抗菌机制目前认为的纳米银的抗菌机制（图 1-1）有以下几种：（1）纳米银有，易于附着在细胞膜上，直接损伤细胞膜，并渗透到细菌内部[57]。（含有含硫蛋白质，纳米银释放的 Ag+可以与它们以及含磷化合物如 D用，阻止 DNA 复制，导致细菌死亡[58]。（3）纳米银或 Ag+可以攻击中的呼吸链并导致细胞死亡[59]。（4）纳米银可以在细菌细胞内（在 p境中）持续释放 Ag+，使细菌产生活性氧自由基（ROS）并诱导氧发挥杀菌作用[58]。

伤口愈合,阶段,炎症

伤口愈合的典型阶段[88]。（a）止血和炎症（b）新组织形成（c阶段形成纤维蛋白凝块，以防止通过血管收缩失血以及避免微阶段几乎与止血同时开始，从受伤几分钟到 24 小时，持续愈合中起着重要作用，不仅保护伤口免受入侵微生物的侵害，程[90, 91]。在这个阶段，需要凝血、炎症和免疫系统结合，以防，去除死亡和垂死的组织，，并避免感染[88]。炎症涉及中性粒
【学位授予单位】：江汉大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TB383.1;O614.122;R318.08

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