【摘 要】
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[目的]随着纳米SiO2颗粒职业暴露、环境暴露及医源性暴露机会的不断增加,其对人群健康的潜在危害日渐受到研究者的广泛关注.大量研究表明,纳米SiO2颗粒在体内、体外条件下均具有毒性作用.本研究希望从亚细胞水平对纳米SiO2颗粒的细胞摄取、细胞分布、超微结构损伤及细胞毒性作用进行系统研究,为颗粒的安全性评价提供实验依据.[材料和方法]研究中以人正常肝细胞(L-02)作为受试细胞系.两种不同粒径的纳米
【机 构】
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首都医科大学公共卫生学院卫生毒理与卫生化学系环境毒理学北京市重点实验室,北京
【出 处】
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中国毒理学会第七次全国毒理学大会暨第八届湖北科技论坛
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[目的]随着纳米SiO2颗粒职业暴露、环境暴露及医源性暴露机会的不断增加,其对人群健康的潜在危害日渐受到研究者的广泛关注.大量研究表明,纳米SiO2颗粒在体内、体外条件下均具有毒性作用.本研究希望从亚细胞水平对纳米SiO2颗粒的细胞摄取、细胞分布、超微结构损伤及细胞毒性作用进行系统研究,为颗粒的安全性评价提供实验依据.[材料和方法]研究中以人正常肝细胞(L-02)作为受试细胞系.两种不同粒径的纳米SiO2颗粒依据粒径大小分别命名为Nano-Si64及Nano-Si46.首先,采用CCK8试剂盒检测不同浓度纳米SiO2颗粒作用后L-O2细胞的存活率以确定最佳实验剂量.接下来,通过流式细胞术及电感耦合等离子体发射光谱法对进入细胞内部的纳米SiO2颗粒进行定性、定量检测.通过扫描电镜及透射电镜对颗粒的细胞摄取过程、亚细胞分布及超微结构损伤进行观察.最后,通过细胞氧化应激、氧化损伤及细胞死亡等指标的检测对纳米SiO2颗粒的毒性作用及可能的毒作用机制进行研究.[结果]粒径较小的纳米SiO2颗粒(Nano-Si46)能够更迅速的进入细胞并聚集与细胞内部,同时其所产生的细胞毒性作用更强.两种粒径的纳米SiO2颗粒均可通过主动摄取及被动扩散的方式进入L-02细胞.部分颗粒仍被包裹于内吞小泡中,部分颗粒散在分布于细胞质及细胞器(如线粒体)中,但并未观察到颗粒进入细胞核的现象.纳米SiO2颗粒作用后,L-02细胞中出现了微绒毛断裂、细胞膜损伤、线粒体损伤、粗面内质网脱颗粒、板层样结构、溶酶体破裂、自噬体及自噬溶酶体等细胞超微结构的改变.凋亡、坏死及自噬性细胞死亡可能是纳米SiO2颗粒引起L-02细胞死亡的三种主要方式,而氧化应激及颗粒与亚细胞结构间的直接作用可能是纳米SiO2颗粒毒性作用的主要原因.[结论]纳米Si O2颗粒可通过主动摄取及被动扩散两种方式进入细胞并分布于内吞小泡及细胞质中,并引起多种细胞内超微结构的损伤.与Nano-Si64相比Nano-Si46进入细胞的速度更快、毒性作用更强.
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