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单壁碳纳米管诱导的大鼠主动脉内皮细胞凋亡机制的研究

程文文

  单壁碳纳米管(single walled carbon nanotubes SWCNTs)的应用日益广泛,前景非常可观,在现代工农业生产以及科研应用中都起着非常重要的作用,所以,其安全性是一个必须要注意的问题。目前,有关单壁碳纳米管的生物毒性效应的研究较多,但是,有关单壁碳纳米管与心血管疾病之间的联系的相关研究却很少,于是,选取内皮细胞作为靶细胞来进行研究,首先对单壁碳纳米管所致的内皮细胞氧化损伤的进行深入的研究,全面的探讨了单壁碳纳米管导致的大鼠主动脉内皮细胞的氧化损伤;然后,试图以氧化损伤作为出发点,研究单壁碳纳米管导致的大鼠主动脉内皮细胞凋亡的分子机制和信号通路。 在单壁碳纳米管所致的氧化损伤的研究中,分别从细胞水平到分子水平再到蛋白质水平来进行深入的探讨,即:活性氧族(ROS)、非酶类抗氧化物谷胱甘肽(GSH)、脂质过氧化物丙二醛(MDA)、酶类抗氧化物超氧化物歧化酶(SOD)、DNA损伤DNA-蛋白质交联以及单细胞凝胶电泳(DPC、单细胞凝胶电泳)、蛋白质损伤(蛋白质羰基化)、炎症因子(TNFα)、抗氧化蛋白(HO-1)等方面进行相对全面的研究,我们发现,随着单壁碳纳米管暴露的剂量和时间的不断增加,大鼠主动脉内皮细胞内活性氧族的含量会逐渐增加,抗氧化物(GSH、SOD)的含量会被逐渐消耗,DNA损伤(DPC、单细胞凝胶电泳)程度会逐渐加重以及蛋白质损伤(蛋白质羰基化)程度逐渐加剧,TNFα的表达逐渐增加、抗氧化蛋白的表达随之上调。 在单壁碳纳米管诱导的细胞凋亡的研究中,试图通过对不同蛋白表达的检测明确细胞凋亡的分子机制。通过大量的实验数据和研究结果发现单壁碳纳米管作用于大鼠主动脉内皮细胞后,可以导致活性氧族在细胞内的不断积累,活性氧族的不断堆积导致了氧化损伤的加剧最终诱发了线粒体途径的细胞凋亡。通过荧光显微镜和电镜观察了细胞的细胞结构和亚细胞结构的变化、Caspase-3活化、NF-KB、P53、Caspase-3蛋白、BAX蛋白、AIF蛋白、细胞色素C蛋白的调控。 总之,实验结果显示:单壁碳纳米管所诱导的大鼠主动脉内皮细胞凋亡的分子信号通路是由活性氧族参与和激发的线粒体细胞信号通路。……   
[关键词]:单壁碳纳米管;细胞凋亡;大鼠主动脉内皮细胞;活性氧族;氧化损伤;线粒体途径
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华中师范大学2011年