富勒烯的DNA損傷機(jī)制及毒性效應(yīng)研究.pdf

1、納米材料的生物毒性效應(yīng)日益受到廣泛的關(guān)注，通過研究C60的DNA損傷機(jī)理及相關(guān)生物效應(yīng)，探討C60與生物體的相互作用方式及潛在致毒機(jī)制，以期建立評(píng)估納米材料生物安全性的研究方法和體系。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，C60可在常溫避光條件下降解質(zhì)粒pBR322，DNA降解效應(yīng)與反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和C60濃度相關(guān)?；瘜W(xué)發(fā)光法檢測反應(yīng)體系產(chǎn)生中的超氧陰離子同樣與反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和C60濃度相關(guān)。SOD酶作為氧自由基淬滅劑可以抑制C60誘導(dǎo)的DNA

2、剪切效應(yīng)并且淬滅C60產(chǎn)生的超氧陰離子。上述結(jié)果表明，C60在常溫非光照條件下產(chǎn)生超氧陰離子是導(dǎo)致DNA剪切效應(yīng)的主要原因。當(dāng)甲酰胺或其它含有酰胺基團(tuán)的有機(jī)物與C60共同反應(yīng)時(shí)或增加反應(yīng)體系中離子強(qiáng)度，C60的DNA降解效應(yīng)被顯著的抑制，由此推測DNA構(gòu)象的穩(wěn)定性以及C60的表面性質(zhì)是DNA降解效應(yīng)的另一重要因素。SYBRGREENI染料競爭結(jié)合實(shí)驗(yàn)表明C60可結(jié)合到DNA上，并影響DNA的構(gòu)象。綜上所述：C60可通過結(jié)合到DNA上，降

3、低DNA構(gòu)象穩(wěn)定性，誘導(dǎo)活性氧的產(chǎn)生，造成DNA損傷。 以PCR反應(yīng)作為體外研究模型，模擬DNA復(fù)制過程，合成單鏈DNA模板，研究C60對(duì)PCR的影響，探討C60潛在的基因毒性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著C60濃度的增加，PCR反應(yīng)被顯著抑制；將TaqDNA聚合酶、單鏈DNA模板與C60孵育后，其PCR擴(kuò)增產(chǎn)物均顯著減少；增加PCR反應(yīng)體系中的TaqDNA聚合酶量，可消除C60的抑制作用，但增加起始模板單鏈DNA的量，PCR產(chǎn)物的量變化

4、不明顯。上述研究結(jié)果說明C60不僅可抑制TaqDNA聚合酶活性，同時(shí)對(duì)單鏈DNA模板也具有一定的損傷作用。 細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，C60對(duì)人胃癌細(xì)胞SGC-7901和人胚腎細(xì)胞HEK-293的細(xì)胞活力無明顯影響，對(duì)CYP1A1基因的表達(dá)亦無明顯效應(yīng)。 C60的抑菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：C60可顯著抑制大腸桿菌、枯草芽孢桿菌和根癌農(nóng)桿菌的生長，具有明顯的時(shí)間、劑量．效應(yīng)關(guān)系；但相對(duì)根癌農(nóng)桿菌，大腸桿菌和枯草芽孢桿菌可從C60所造成