納米二氧化鈦顆粒致中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒理效應(yīng)的體外研究.pdf

1、納米二氧化鈦顆粒由于其優(yōu)異的理化特性，在生活、生產(chǎn)、醫(yī)療等各方面都有著廣泛的應(yīng)用，同時也增加了人們的暴露風(fēng)險。目前，納米二氧化鈦顆粒的潛在中樞神經(jīng)系統(tǒng)毒理效應(yīng)，已經(jīng)被大量的動物和細(xì)胞實驗證實。現(xiàn)有的研究表明，氧化應(yīng)激反應(yīng)、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡、信號通路的異常激活、細(xì)胞骨架的損傷等，是納米二氧化鈦顆粒中樞神經(jīng)毒性作用的主要分子機(jī)制。近來有研究表明，程序性細(xì)胞壞死和DNA甲基化也參與了納米材料的毒理機(jī)制，但是這兩者是否參與了納米二氧化鈦顆粒的

2、中樞神經(jīng)毒理機(jī)制，目前國內(nèi)外均未見相關(guān)報道。鑒于此，本研究擬采用SH-SY5Y細(xì)胞及PC12細(xì)胞作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)體外研究模型，采用電感耦合等離子質(zhì)譜(Inductive coupling plasma massspectrometry，ICP-MS)、細(xì)胞計數(shù)試劑盒（Cell counting kit，CCK8）、乳酸鹽脫氫酶(Lactate dehydrogenase，LDH)試劑盒、RT-qPCR、酶聯(lián)免疫吸附試驗(Enzyme-l

3、inked immunosorbent assay，ELISA)等方法，對程序性細(xì)胞壞死和DNA甲基化這兩種機(jī)制是否參與納米二氧化鈦顆粒的中樞神經(jīng)毒理作用進(jìn)行了初步探討。
　　第一章:納米二氧化鈦顆粒對SH-SY5Y人神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒作用及Nec-1的影響
　　通過表征檢測獲取納米二氧化鈦顆粒的相關(guān)理化特征數(shù)據(jù)。采用SH-SY5Y細(xì)胞對程序性細(xì)壞死在納米二氧化鈦所致細(xì)胞毒性中的作用進(jìn)行討論。CCK8結(jié)果表明，SH-SY

4、5Y細(xì)胞接觸不同濃度的納米二氧化鈦顆粒24 h后，細(xì)胞活力出現(xiàn)下降;LDH釋放量的增加表明，納米顆粒造成細(xì)胞膜通透性的升高;同時AV/PI雙染色后，流式細(xì)胞儀檢測結(jié)果表明，細(xì)胞的壞死數(shù)量也出現(xiàn)顯著上升。隨后，使用程序性細(xì)胞壞死特異性抑制劑Nec-1對SH-SY5Y細(xì)胞進(jìn)行染毒前的預(yù)處理，結(jié)果顯示，該預(yù)處理極大緩解了納米二氧化鈦顆粒對細(xì)胞造成的損傷作用，同時細(xì)胞壞死數(shù)量也大大降低。
　　第二章:納米二氧化鈦顆粒對SH-SY5Y細(xì)胞的

5、促炎作用及Nec-1的影響
　　采用SH-SY5Y細(xì)胞，進(jìn)一步探討程序性細(xì)胞壞死與納米二氧化鈦顆粒促中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥反應(yīng)的關(guān)系。RT-qPCR及ELISA結(jié)果顯示，納米二氧化鈦顆粒能夠促進(jìn)SH-SY5Y細(xì)胞腫瘤壞死因子-α(Tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白介素-1β（InterLukin-1β，IL-1β）、IL-6表達(dá)的升高，Nec-1的預(yù)處理，能夠逆轉(zhuǎn)納米顆粒對細(xì)胞造成的炎癥反應(yīng)。
　　第

6、三章:納米二氧化鈦顆粒對PC12大鼠嗜鉻細(xì)胞瘤細(xì)胞總體DNA甲基化水平的影響
　　采用PC12細(xì)胞為模型，對DNA甲基化在納米二氧化鈦顆粒中樞毒理效應(yīng)中的作用進(jìn)行初步探討。ICP-MS結(jié)果顯示，納米二氧化鈦顆粒的暴露，使得細(xì)胞內(nèi)的納米顆粒含量上升;同時CCK8結(jié)果提示，PC12細(xì)胞的細(xì)胞活力稍下降;LDH結(jié)果也提示，PC12細(xì)胞的細(xì)胞膜損傷也很輕微;ELISA結(jié)果提示，納米顆粒在亞致死性的劑量和時間條件下，導(dǎo)致PC12細(xì)胞DNA甲