納米二氧化硅對Nrf2-ARE信號通路的影響及其作用.pdf

1、目的:本論文就Nrf2ARE信號通路在nm-SiO2毒性中的作用及其影響進行了研究。從細胞和動物水平，探討了nm-SiO2暴露誘導的氧化損傷、Nrf2/ARE信號通路對nm-SiO2毒效應的防御作用及其機制，為nm-SiO2的人群暴露風險評估提供數據，并對nm-SiO2的毒性機制進行了初步探索。
　　方法:nm-SiO2(10-20nm)和μ m-SiO2（1-5μm）經表征后，①分別用不同濃度的nm-SiO2和μm-SiO2暴露

2、A549細胞，檢測其細胞活力，確定IC50;再用濃度15μ g/ml的nm-SiO2和μm-SiO2分別暴露A549細胞，觀察其形態(tài)學變化，并檢測其細胞凋亡、細胞周期、細胞膜電位、SOD活性、ROS含量及Nrf2/ARE信號通路相關蛋白的表達。②構建A549-shNrf2細胞模型并作為實驗組，A549和A549-shRNA細胞作為空白對照組和陰性對照組，分別用濃度為15μ g/ml的nm-SiO2暴露，檢測其細胞活力、SOD活性、ROS

3、含量、T-AOC及Nrf2/ARE信號通路相關蛋白的表達。③選取ICR小鼠和Nrf2-/-ICR小鼠，分別作為對照組與實驗組，用nm-SiO2或生理鹽水暴露14天;測量體重變化與肺、肝、腎臟器系數;并觀察暴露后小鼠肺部nm-SiO2的亞細胞定位和小鼠肺部病理改變;同時檢測小鼠肺組織內ROS含量、T-AOC、8-OHdG含量及Nrf2/ARE信號通路相關蛋白的表達。
　　結果:表征顯示兩種材料粒徑合格、無重金屬雜質、分散良好、無明顯

4、團聚。①nm-SiO2暴露后A549細胞出現(xiàn)明顯細胞毒性效應，存在劑量-效應關系，IC50為25.063μg/ml; nm-SiO2暴露(15μg/ml)后A549細胞凋亡率增加但無細胞周期阻滯效應;細胞內ROS、SOD活性上升;細胞膜電位下降;Nrf2/ARE信號通路被激活。而μ m-SiO2暴露后A549細胞密度無明顯變化;同劑量μ m-SiO2暴露后細胞凋亡率無明顯變化，無細胞周期阻滯效應;SOD活性與細胞膜電位無明顯變化;細胞內

5、ROS上升;Nrf2/ARE通路未被激活。②構建A549-shNrf2模型后，同樣濃度的nm-SiO2暴露后相比于A549和A549-shRNA組，A549-shNrf2細胞活力下降，SOD活性、T-AOC下降，ROS上升;Nrf2/ARE信號通路激活受阻導致HO-1蛋白表達下降，而PERK蛋白表達上調。③10mg/kg的nm-SiO2暴露小鼠14天后，對照組肺部均無nm-SiO2的沉積而實驗組小鼠肺組織細胞內發(fā)現(xiàn)沉積的nm-SiO2。

6、隨著暴露時間延長，Nrf2-/-小鼠體重逐漸下降，肺、肝臟器系數均下降，各肺葉均存在不同程度的損傷;肺組織內ROS、8-OHdG含量上升，T-AOC下降;Nrf2/ARE信號通路激活受阻致Nrf2、HO-1蛋白表達被抑制，PERK蛋白表達反饋性上調。
　　結論: nm-SiO2(10-20nm)的毒性大于μ m-SiO2(1-5μ m)，能誘導機體產生氧化損傷。而Nrf2/ARE信號通路的激活可以抵抗nm-SiO2誘導的氧化損傷。