蛋白冠的形成以及老化作用对聚苯乙烯纳米塑料生物效应影响的研究

发布时间：2021-11-27 06:34

　　微（纳米）塑料由于其特殊的性质如小粒径、高表面活性以及降解困难等,给生态环境和人类的生命健康带来潜在的危害,已经作为一类新型环境污染物受到科研人员的高度关注。目前大量研究报道了微（纳米）塑料在水生生物体内的累积以及毒性作用。此外,已经证明工程纳米材料（ENMs）进入生物体内接触生理环境后,会迅速吸附体液中的蛋白质等大分子物质形成“蛋白冠”。这不仅改变了ENMs固有的表面性质,而且会进一步影响其后续的生物学效应。然而,目前关于塑料颗粒介导的蛋白冠效应研究较少,尤其是从纳米塑料的纳米特性角度进行分析。因此,迫切需要开展相关的工作。暴露在自然环境中的塑料受到外界因素如紫外照射、风化、机械应力以及空气中氧气等作用发生老化。而老化可以显著影响塑料的物理化学性质,使其表现出与原始塑料不同的表面特性。因此在研究微（纳米）塑料的环境行为及生物学效应时,老化带来的相关影响也不容忽视。第一部分:聚苯乙烯是生产和生活中应用最普遍的商用塑料之一,因此本实验选用聚苯乙烯纳米塑料（PS NPs）为纳米塑料模型,分析了其与胎牛血清（FBS）蛋白的相互作用以及随后对小鼠单核巨噬细胞白血病细胞（RAW264.7）的毒性... 

【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

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PSNPs的TEM成像

第二章PSNPs与FBS的相互作用以及对细胞毒性的影响21接下来，我们进一步通过液相色谱串联质谱法（LC-MS/MS）定性及定量分析了PSNPs表面蛋白冠的组成，并根据生理功能对鉴定出的所有蛋白质进行分类。结果如图2-2（C），不同种类的蛋白质以不同的比例吸附在PSNPs表面，包括球蛋白，血红蛋白，急性期蛋白，白蛋白，补体蛋白，凝血相关蛋白，载脂蛋白以及热休克蛋白等。以上实验结果说明，PSNPs与FBS孵育后，可以吸附FBS中不同分子量以及不同种类的蛋白质形成蛋白冠。图2-2PSNPs与FBS蛋白的相互作用。（A）PSNPs与不同浓度的FBS的相互作用。（B）PSNPs与FBS在不同时间内的相互作用。(C)LC-MS/MS分析蛋白冠的组成。Fig.2-2TheinteractionbetweenPSNPsandFBSproteins.(A)InteractionbetweenPSNPsandFBSatdifferentconcentrations.(B)InteractionbetweenPSNPsandFBSatdifferenttimes.(C)LC-MS/MSanalysisofproteincoronacomposition.2.4.3PS@FBS复合物的表征

西南大学硕士学位论文22通过TEM对PSNPs与FBS孵育后的形貌进行观察。如图2-3所示，PSNPs与FBS作用后，FBS蛋白包裹在PSNPs表面，形成了厚度为46nm的蛋白冠层。此外，将PSNPs与10%FBS相互作用后形成PS@FBS复合物，用马尔文激光粒度仪对PS@FBS复合物在不同介质中的水合粒径以及Zeta电位进行测定，结果如表2-2所示。与裸露的PSNPs相比，PS@FBS复合物在两种介质中的水合粒径均有不同程度的增加，并且Zeta电位绝对值都有所降低，进一步说明FBS蛋白在PSNPs上的吸附。图2-3PS@FBS复合物的透射电镜成像Fig.2-3TEMimagingofPS@FBScomplexes表2-2PS@FBS复合物的水合粒径及Zeta电位Table.2-2HydrodynamicsizeandZetapotentialofPS@FBScomplexes2.4.4PSNPs与PS@FBS复合物对RAW264.7的细胞毒性影响大量研究报导了蛋白冠形成后导致的纳米颗粒细胞毒性的差异[76]。因此，我们进一步分析了FBS蛋白质的包裹是否对PSNPs的细胞毒性产生影响。首先，评估了裸露的PSNPs作用于RAW264.7细胞后的细胞活力。将不同浓度的PSNPs（50μg/mL、100μg/mL、150μg/mL、200μg/mL）作用于RAW264.7细胞24h，


本文编号：3521739