常見納米顆粒干擾芳香烴受體信號通路機(jī)制的初步研究.pdf

1、納米材料由于其特異的理化性質(zhì)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于諸如航空航天、汽車工業(yè)、環(huán)保建材、體育用品、電子器件以及日常消費(fèi)品等領(lǐng)域，而且在生物醫(yī)藥領(lǐng)域如診斷、生物成像、生物傳感器和藥物運(yùn)輸?shù)纫簿哂袕V泛的應(yīng)用前景。因此人們暴露在納米環(huán)境中的機(jī)會也越來越頻繁。相對于從日常產(chǎn)品的接觸中暴露納米顆粒，應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域的納米顆粒由于可以通過攝入和注射等方式直接進(jìn)入人體，因此人們更加關(guān)注納米顆粒在這一領(lǐng)域額應(yīng)用的安全性。
　　芳香烴受體（Aryl hydro

2、carbon receptor，AhR）作為調(diào)控外源毒性化合物代謝基因的關(guān)鍵核受體，其下游被研究最多也是最經(jīng)典的靶基因是細(xì)胞色素P4501A1（CYP1A1）。近期的研究發(fā)現(xiàn)AhR在正常的生理?xiàng)l件下依然發(fā)揮著重要的作用，比如細(xì)胞增殖和分化，免疫平衡的調(diào)控等對AhR及其相關(guān)信號通路的干擾對細(xì)胞和生物體正常的生理功能可能產(chǎn)生不利影響。以往對AhR干擾物的研究往往聚焦于小分子化合物，忽略了一系列新穎的人工合成材料如納米顆粒也可能干擾AhR信號

3、通路。已有的研究表明納米顆粒可能會干擾CYP1A1等AhR下游基因的表達(dá)活性?？紤]到納米顆粒在環(huán)境中的廣泛分布以及對人類健康的高暴露風(fēng)險(xiǎn)，AhR信號通路是否能被納米顆粒干擾是個(gè)急需解決的問題。
　　我們首先選擇以穩(wěn)轉(zhuǎn)熒光素酶報(bào)告基因的小鼠肝癌細(xì)胞CBG2.8D為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停u價(jià)了幾種常見納米顆粒包括碳納米管(MWCNTs-COOH)、氧化石墨烯(GO-PEG)、納米二氧化硅顆粒(nSiO2)、納米二氧化鈦顆粒(nYiO2)、納米金顆

4、粒（AuNPs）以及納米氧化鋅顆粒(nZnO)對AhR信號通路的干擾能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明上述納米顆粒除nYiO2外，都具有不同程度干擾AhR-Luciferase通路的能力。為了進(jìn)一步闡明了納米顆粒與AhR信號通路之間相互作用的內(nèi)在分子機(jī)制，隨后我們選擇了MWCNTs-COOH為模型，利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR和蛋白質(zhì)免疫印跡等技術(shù)，在基因和蛋白水平驗(yàn)證了MWCNTs-COOH對AhR信號通路的干擾作用機(jī)制。結(jié)果表明MWCNTs-COOH能夠

5、在基因和蛋白水平抑制CYP1A1的表達(dá)，同時(shí)能夠改變AhR的基因表達(dá)水平和其總蛋白含量。但這種現(xiàn)象不是由于ROS所引起。隨后的激酶抑制劑實(shí)驗(yàn)表明MWCNTs-COOH對AhR-CYP1A1信號通路的抑制至少部分是由于胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(Extracellular signal-regulatedkinase，ERK)介導(dǎo)。而內(nèi)吞抑制劑實(shí)驗(yàn)同時(shí)也表明，對AhR-CYP1A1信號通路的抑制部分需要細(xì)胞對MWCNTs-COOH的攝入。本研究不僅