论文部分内容阅读
氧化铁纳米颗粒(Iron oxide nanoparticles，IONPs)因其独特的理化性质和良好的生物相容性，在细胞分选、MRI造影、磁热疗、药物递送载体、诊断等生物医学领域得到了广泛的应用。当氧化铁纳米材料在体内应用时，往往经免疫调理作用被单核巨噬细胞识别并快速清除，或逐渐富集在肝、脾等器官。因此，单核巨噬细胞对氧化铁纳米材料的快速清除作用是其体内应用的主要障碍之一，相关研究也受到了广泛关注。MIM(missing in metastasis)蛋白又称为MTSS1，是一种在单核、巨噬细胞中高表达的膜相关蛋白，隶属于BAR蛋白质家族，可同时调控细胞膜的形变和细胞骨架的重构。巨噬细胞对纳米颗粒的内吞需要膜形变和细胞骨架的重构两个过程同时进行。因此，研究MIM与巨噬细胞内吞IONPs的作用机制，对氧化铁纳米颗粒进入体内的归宿、延长循环时间及靶向应用具有非常重要的意义。本论文的具体工作包括以下几个方面：
(1)系统探讨氧化铁纳米颗粒进入巨噬细胞后的生物学效应。首先对IONPs进行生物安全性评价，通过MTT、AnnexinV-FITC/PI凋亡、ROS等方法检测其细胞毒性。显微观察IONPs对巨噬细胞黏附及细胞形态的影响。通过表面抗原CD11b评价IONPs对单核细胞分化为巨噬细胞的影响。通过荧光定量PCR检测转铁蛋白受体(transferrin receptor1)、铁转运蛋白(ferroportin1)、二价金属离子转运蛋白(DMT1)、铁蛋白(ferritin)在mRNA水平的变化来评价巨噬细胞内吞IONPs后对铁代谢的影响。
(2)MIM蛋白通过与PI(4,5)P2的作用参与对细胞膜功能的调控，如细胞膜的去极化。MIM对膜构型的调控利于PLC对PIP2的水解产生IP3，唤醒IP3R介导内质网钙库的Ca2+释放，使细胞内钙离子水平升高；IONPs处理巨噬细胞后，MIM与PIP2的结合增多，激活PLC对PIP2的水解作用，调控IP3/Ca2+信号，参与巨噬细胞的内吞。
(3)通过调控巨噬细胞RAW264.7中的MIM蛋白的沉默或过表达，发现MIM可促进巨噬细胞对氧化铁纳米颗粒的内吞。巨噬细胞摄入IONPs主要途径为网格蛋白介导的内吞。免疫荧光共定位和免疫共沉淀等实验发现MIM通过其PRD结构域和网格蛋白轻链结合，促进巨噬细胞对氧化铁纳米颗粒的内吞。
(4)通过分析IONPs等纳米材料对MIM在细胞内分布的影响，发现MIM蛋白可以促进纳米颗粒从内吞到溶酶体的胞内转运过程。经荧光共定位和免疫共沉淀实验证实MIM可以和Rab5及Rab7依次结合，促进IONPs从早期内体向晚期内体的转运，并最终定位在溶酶体。
(1)系统探讨氧化铁纳米颗粒进入巨噬细胞后的生物学效应。首先对IONPs进行生物安全性评价，通过MTT、AnnexinV-FITC/PI凋亡、ROS等方法检测其细胞毒性。显微观察IONPs对巨噬细胞黏附及细胞形态的影响。通过表面抗原CD11b评价IONPs对单核细胞分化为巨噬细胞的影响。通过荧光定量PCR检测转铁蛋白受体(transferrin receptor1)、铁转运蛋白(ferroportin1)、二价金属离子转运蛋白(DMT1)、铁蛋白(ferritin)在mRNA水平的变化来评价巨噬细胞内吞IONPs后对铁代谢的影响。
(2)MIM蛋白通过与PI(4,5)P2的作用参与对细胞膜功能的调控，如细胞膜的去极化。MIM对膜构型的调控利于PLC对PIP2的水解产生IP3，唤醒IP3R介导内质网钙库的Ca2+释放，使细胞内钙离子水平升高；IONPs处理巨噬细胞后，MIM与PIP2的结合增多，激活PLC对PIP2的水解作用，调控IP3/Ca2+信号，参与巨噬细胞的内吞。
(3)通过调控巨噬细胞RAW264.7中的MIM蛋白的沉默或过表达，发现MIM可促进巨噬细胞对氧化铁纳米颗粒的内吞。巨噬细胞摄入IONPs主要途径为网格蛋白介导的内吞。免疫荧光共定位和免疫共沉淀等实验发现MIM通过其PRD结构域和网格蛋白轻链结合，促进巨噬细胞对氧化铁纳米颗粒的内吞。
(4)通过分析IONPs等纳米材料对MIM在细胞内分布的影响，发现MIM蛋白可以促进纳米颗粒从内吞到溶酶体的胞内转运过程。经荧光共定位和免疫共沉淀实验证实MIM可以和Rab5及Rab7依次结合，促进IONPs从早期内体向晚期内体的转运，并最终定位在溶酶体。