【摘 要】
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探讨不同粒径纳米二氧化硅对体外培养细胞膜的损伤作用及其机制。20nm、60nmSiO2及微米SiO2对RAW264.7巨噬细胞染毒后,分别采用MTT法、显微镜及透射电镜、能谱分析、荧光漂白
【机 构】
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东南大学公共卫生学院,徐州医学院公共卫生学院,江苏省生物材料与器件重点实验室
【基金项目】
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国家重点基础研究发展计划(973)项目(2006CB705602);江苏省预防医学科研课题立项指导性项目(YZ200703)
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探讨不同粒径纳米二氧化硅对体外培养细胞膜的损伤作用及其机制。20nm、60nmSiO2及微米SiO2对RAW264.7巨噬细胞染毒后,分别采用MTT法、显微镜及透射电镜、能谱分析、荧光漂白恢复技术(FRAP)、丙酮酸法、荧光探针2′,7′-二乙酰二氯荧光素(DCFH-DA),测定染毒细胞的活性、形态及超微结构,细胞内外Si元素分布、膜流动性,细胞外液中乳酸脱氢酶(LDH)含量和细胞内活性氧生成。试验结果显示:20nm、60nmSiO2及微米SiO2粒子的细胞半数抑制浓度(IC50)分别为2.07、6.82和14.71mg/mL;染毒后细胞数量减少,呈气球样变,线粒体肿胀、破坏;细胞内吞噬泡和细胞间隙颗粒均含Si元素;31.25、125、500μg/mL的20nm、60nmSiO2组及500μg/mL微米SiO2组细胞膜荧光恢复率降低(P<0.05);125、500μg/mL两种粒径纳米SiO2组及500μg/mL微米SiO2组细胞膜扩散系数降低(P<0.05);两种粒径纳米SiO2组细胞外液中LDH活性升高(P<0.05),500μg/mL的20nmSiO2较60nmSiO2和微米SiO2致细胞荧光恢复率降低,LDH活性升高(P<0.05);两种粒径纳米SiO2及微米SiO2可致染毒细胞内活性氧水平升高(P<0.05)。结果表明,20nm、60nmSiO2可通过诱导脂质过氧化引起细胞生长抑制、形态异常、超微结构改变和细胞膜损伤,相同剂量20nmSiO2产生的毒性效应较60nmSiO2明显,说明纳米SiO2的尺寸效应是一个值得关注的问题。
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