RhoA/Rho激酶(ROCK)信号通路在体内普遍存在。在细胞信号转导的过程中，RhoA/ROCK有分子开关或信号转换器的功能。然而，RhoA/ROCK的调节作用在不同的真核细胞中表现不尽相同。纳米材料在生物医药领域得到广泛研究和利用的同时也带来了健康问题;另外，由人类活动而引起的环境问题也日益凸显。本课题选择生物医药领域和环境污染领域有广泛研究的氧化石墨烯(GO)、细颗粒物(PM2.5)和碳黑(CBN)为主要研究对象，在分别研究其对人类免疫系统及心血管的毒性效应的基础上，分析RhoA/ROCK通路对毒性机制的影响。　　1.氧化石墨烯及还原氧化石墨烯对单核细胞（THP-1）的毒性及分化功能影响的研究。本研究旨在系统的评估氧化石墨烯纳米片(GONP)和还原GONP(rGONP)对人单核细胞THP-1的免疫毒性。GONP诱导抗氧化酶和炎症因子的表达，而rGONP被细胞的摄取率更高，活化的NF-κB也更高。通过细胞TEM,我们观察到GONP具有更高的细胞膜亲和力，进而，对膜蛋白的影响也更大。THP-1细胞可以分化为巨噬细胞(THP-1a)。GONP和rGONP都可以通过破坏F-肌动蛋白细胞骨架和抑制RhoA/ROCK信号通路的活化来削弱THP-1a的吞噬能力。且rGONP对ROCK基因表达的影响更明显。通过连续评价GONP和rGONP对THP-1和THP-1a的影响，我们的结果说明表面氧化状态不同的会导致材料免疫毒性的差异。　　2.PM2.5的有机和水溶性成分通过RhoA/ROCK途径引起肺上皮细胞的细胞毒性。虽然PM2.5可以危害人类健康，但目前PM2.5不同组分的毒性机制尚不清楚。在本研究中，我们收集昆山工业区PM2.5，研究其有机和水溶性提取物对人肺上皮BEAS-2B细胞的影响。我们检测了不同组分对BEAS-2B细胞的氧化损伤，炎症反应，肺上皮屏障功能，以及对巨噬细胞粘附水平的影响。结果发现，水溶性PM2.5提取物比有机提取物对BEAS-2B细胞产生更严重的细胞毒性。然而，ROCK抑制剂Y-27632可以减弱两种PM2.5提取物引起的炎症反应、上皮屏障功能障碍以及NF-κB的活化。此外，Y-27632也可以减弱由PM2.5提取物诱导的巨噬细胞粘附水平的升高。这表明，两种PM2.5提取物都可以通过RhoA/ROCK依赖性NF-κB活化引起肺上皮细胞的毒性反应。因此，ROCK抑制剂可能具有预防和治疗PM2.5相关的肺部疾病的潜力。　　3.碳黑通过RhoA/ROCK途径引起早期动脉粥样硬化。已有研究报道，暴露于CBN与血动脉粥样硬化密切相关。然而，CBN引起动脉粥样硬化的机制尚不明确。我们通过使用血管内皮细胞的单培养，以及内皮细胞与免疫细胞的共培养模型，研究ROCK对CBN诱导的早期动脉粥样硬化的影响。我们通过检测内皮细胞迁移，跨内皮电阻，紧密连接蛋白和细胞骨架重排等评估血管内皮屏障的功能完整性。CBN可以引起内皮屏障功能障碍，且ROCK抑制剂Y-27632可以减弱CBN的负面作用。在单核细胞、内皮细胞和巨噬细胞的共培养中，Y-27632也可以减弱单核细胞粘附和迁移的能力。CBN引起的氧化低密度脂蛋白和内皮一氧化氮合酶的变化，也被Y-27632缓解。我们的研究结果表明，RhoA/ROCK信号通路参与CBN介导的早期动脉粥样硬化，这为碳纳米材料的安全性评价提供了实验证据。