纳米二氧化钛对内分泌系统毒理效应的研究
本文关键词:纳米二氧化钛对内分泌系统毒理效应的研究,由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】:二氧化钛(Ti O2)纳米粒子以其所具有的高稳定性、抗腐蚀性和光催化性等性质,成为了一种被广泛应用的纳米材料。但大量实验表明,纳米Ti O2被生物体摄取后可以在生物体内造成活性氧(ROS)物质积累,导致各种疾病,因此,纳米Ti O2对人类的健康存在着安全隐患。糖尿病是一种严重影响人类生活质量的内分泌系统疾病,可分为I型和II型两种亚型。ROS可以通过破坏胰岛?细胞导致胰岛素分泌不足,进而导致I型糖尿病;ROS也可以通过促进胰岛素受体底物(IRS1)蛋白丝氨酸/苏氨酸磷酸化,导致胰岛素靶脏器产生胰岛素抵抗,进而导致II型糖尿病。因此,ROS在糖尿病形成过程中具有重要作用,但是,纳米Ti O2在机体内产生的ROS是否也对糖尿病这一重要的内分泌系统疾病的发生有促进作用呢?据了解,这一问题至今还没有任何相关研究。本课题以CD-1(ICR)品系雄性小鼠为实验对象,对小鼠进行连续灌胃纳米Ti O2(低剂量组,LD,64 mg/kg体重;高剂量组,HD,320 mg/kg体重;对照组,Control,等体积PBS),之后对小鼠生理指标(体重、饮食等)、血糖水平(尾静脉血、心脏血)等进行检测以确定纳米Ti O2对小鼠血糖影响,并通过分析影响血糖代谢稳定性通路分析了纳米Ti O2造成小血糖升高的机制。结果显示,在对小鼠连续灌胃纳米Ti O2悬液10周后,LD组与HD组小鼠体内ROS大量积累,造成血糖耐受性显著降低,最终导致小鼠尾静脉血和心脏血空腹血糖含量显著上升,但LD组和HD组与Control组对比,小鼠尾静脉血胰岛素含量却没有显著性变化。对小鼠胰脏切片进行形态学观察发现,LD组与HD组胰岛β细胞并无显著凋亡情况产生,可判断纳米Ti O2对小鼠胰岛素分泌并没有显著影响。对小鼠进行口服葡萄糖耐受性实验(OGTT)检测,结果表明,纳米Ti O2在未改变小鼠胰岛素分泌量的情况下,严重降低了小鼠对葡萄糖的调控能力,使小鼠处于胰岛素抵抗状态,最终导致小鼠血糖升高。
【关键词】:纳米Ti O2 小鼠血糖 胰岛素 活性氧 胰岛素抵抗
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:R114
【目录】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 绪论8-16
- 1.1 纳米二氧化钛毒理研究现状8-12
- 1.1.1 纳米材料毒理效应8-9
- 1.1.2 纳米二氧化钛物理化学性质9-10
- 1.1.3 纳米二氧化钛毒理效应10-12
- 1.2 内分泌系统疾病与糖尿病12-14
- 1.2.1 糖尿病简介12
- 1.2.2 糖尿病患病机制12-13
- 1.2.3 活性氧与糖尿病13-14
- 1.3 研究意义和主要研究内容14-16
- 1.3.1 本课题研究意义14
- 1.3.2 本课题的主要研究内容14-15
- 1.3.3 技术路线15-16
- 第2章 实验材料与方法16-28
- 2.1 实验材料16-17
- 2.1.1 纳米材料与实验动物16
- 2.1.2 实验试剂与试剂盒16-17
- 2.1.3 实验仪器17
- 2.2 实验方法17-28
- 2.2.1 纳米材料表征17-18
- 2.2.2 小鼠灌胃18
- 2.2.3 取血与分析18-22
- 2.2.4 口服葡萄糖耐受性实验22
- 2.2.5 脏器中钛含量检测22-23
- 2.2.6 活性氧水平检测23-26
- 2.2.7 石蜡切片制作与HE染色26-28
- 第3章 小鼠对纳米二氧化的吸收和毒理学效应28-39
- 3.1 引言28
- 3.2 纳米TiO_2理化性质表征28-31
- 3.2.1 纳米TiO_2电镜观察28-29
- 3.2.2 纳米TiO_2水合粒径与表明Zeta电位29-30
- 3.2.3 纳米TiO_2在PBS中存在形式30-31
- 3.3 小鼠通过灌胃方式对纳米TiO_2的吸收与沉积31-34
- 3.3.1 小鼠通过灌胃方式对不同浓度的纳米TiO_2吸收情况31-32
- 3.3.2 纳米TiO_2在小鼠脏器中积累情况32-34
- 3.4 灌胃纳米TiO_2对小鼠的毒理效应34-36
- 3.4.1 灌胃后小鼠体重与饮食量变化变化34-35
- 3.4.2 灌胃纳米TiO_2对小鼠组织脏器造成的影响35-36
- 3.5 讨论36-38
- 3.6 本章小结38-39
- 第4章 纳米二氧化钛对小鼠血糖影响39-48
- 4.1 引言39
- 4.2 纳米TiO_2对小鼠体内活性氧水平影响39-42
- 4.2.1 小鼠肝组织DCF荧光检测40
- 4.2.2 纳米TiO_2对小鼠活性氧清除系统的影响40
- 4.2.3 小鼠活性氧产物积累40-42
- 4.3 纳米TiO_2对小鼠血糖代谢稳定性的影响42-43
- 4.3.1 小鼠尾静脉血血糖跟踪研究42
- 4.3.2 小鼠心脏取血对血糖及其相关代谢指标检测42-43
- 4.4 灌胃纳米TiO_2影响小鼠血糖水平的机制43-46
- 4.4.1 灌胃纳米TiO_2对小鼠胰腺造成的影响43-44
- 4.4.2 小鼠口服葡萄糖耐受性研究44-46
- 4.5 讨论46-47
- 4.6 本章小结47-48
- 结论48-49
- 主要参考文献49-55
- 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果55-57
- 致谢57
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