千顆一粒：微納米材料普遍的自噬效應(yīng).pdf

1、越來越多的研究顯示，大部分納米材料顯著提升細胞自噬水平，并伴隨多種毒性反應(yīng)。這使得納米材料的自噬效應(yīng)受到人們的關(guān)注。但目前關(guān)于納米材料的性質(zhì)與自噬效應(yīng)之間的關(guān)系仍未被明確，納米材料如何引發(fā)自噬也尚未可知。本文的研究將對此作出部分解答。全文研究從一個簡單現(xiàn)象開始:檸檬酸鈉修飾的納米氧化鐵發(fā)生聚集之后引發(fā)顯著的自噬效應(yīng)，而在分散良好的狀態(tài)下則不引起自噬。這種現(xiàn)象在不同粒徑、不同表面修飾的納米氧化鐵，納米金，納米二氧化硅以及不同的細胞系中均存

2、在。本文通過一系列變量控制實驗確定納米材料的自噬效應(yīng)依賴于分散性是一個普遍且穩(wěn)定的現(xiàn)象。更重要的是，納米材料的其他物理化學(xué)性質(zhì)，如顆粒大小，表面修飾等均可通過影響分散性進而調(diào)節(jié)自噬效應(yīng)。
　　深入研究發(fā)現(xiàn)，納米材料的聚集使其細胞攝入量大幅度增加，因而導(dǎo)致明顯的自噬效應(yīng)。在更本質(zhì)的程度上，納米材料的攝入量越大，自噬效應(yīng)越強，反之則越弱。這種規(guī)律同樣存在于微米級的顆粒中。本文研究發(fā)現(xiàn)，微米材料普遍可以引起細胞自噬，且自噬水平與顆粒大小

3、相關(guān)。尺寸均一的二氧化硅微球給出了精確的范圍:0.5～0.7μm的顆粒具有最高的細胞攝入量和最強的自噬效應(yīng)。改變硅球的攝入量同樣造成自噬效應(yīng)的變化。
　　全文得出以下結(jié)論:微米材料與納米材料普遍具有自噬效應(yīng)，且自噬效應(yīng)普遍依賴于材料的細胞攝入量;各種微納米材料被細胞攝入和累積的越多，自噬效應(yīng)越顯著，反之則越弱。納米材料的分散性，分子靶向性或其他物理化學(xué)性質(zhì)，以及微米材料的大小均可通過影響細胞攝入量最終調(diào)節(jié)自噬效應(yīng)。微納米材料的自噬

4、效應(yīng)還具有以下共同特征:不依賴于具體的物理化學(xué)性質(zhì)和毒性反應(yīng);誘導(dǎo)的自噬是完整的過程;誘導(dǎo)的自噬效應(yīng)不增加細胞負擔(dān)，不導(dǎo)致過度自噬。
　　本文在紛繁復(fù)雜的體系中明晰了微納米材料的細胞攝入與自噬效應(yīng)之間的正相關(guān)關(guān)系與因果關(guān)系，對納米材料的安全設(shè)計與自噬效應(yīng)評估提供了可靠的標(biāo)準，也為自噬的調(diào)控提供了新思路。但微納米材料進入細胞之后如何觸發(fā)自噬尚未可知。鑒于微納米材料普遍的自噬效應(yīng)，這一機制應(yīng)當(dāng)也具有普遍性，可能涉及基本的生命過程。對這