本文關(guān)鍵詞：功能化氧化石墨烯細(xì)胞生物學(xué)效應(yīng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：開(kāi)發(fā)高效低毒的基因轉(zhuǎn)染載體是基因治療領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。近年來(lái),憑借其獨(dú)特的理化性質(zhì),功能化石墨烯在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域引起了人們的廣泛關(guān)注,顯示出良好的應(yīng)用前景。我們的前期研究發(fā)現(xiàn),與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)染試劑相比,聚乙二醇與聚乙烯亞胺共同修飾的氧化石墨烯(nGO-PEG-PEI)對(duì)質(zhì)粒DNA和siRNA的轉(zhuǎn)染效率更加理想,然而在高濃度下仍表現(xiàn)出一定的細(xì)胞毒性。因此,本課題將系統(tǒng)研究并揭示其細(xì)胞毒性機(jī)理,以便將其進(jìn)一步優(yōu)化,并為開(kāi)發(fā)出理想的基因轉(zhuǎn)染載體提供重要的理論依據(jù)。我們首先對(duì)nGO-PEG-PEI的細(xì)胞毒性進(jìn)行了研究。MTT實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,10μ/mL左右的nGO-PEG-PEI處理可造成多種細(xì)胞活性降低。Annexin V-FITC/PI雙染實(shí)驗(yàn)表明該材料的細(xì)胞毒性是通過(guò)細(xì)胞壞死途徑產(chǎn)生,而非細(xì)胞凋亡途徑。通過(guò)比較MTT實(shí)驗(yàn)與Annexin V-FITC/PI雙染實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)兩種實(shí)驗(yàn)方法的結(jié)果存在一定差異,結(jié)合其實(shí)驗(yàn)原理,分析得出nGO-PEG-PEI可能影響了細(xì)胞周期。后續(xù)一系列研究表明, nGO-PEG-PEI引起HeLa細(xì)胞的S期細(xì)胞阻滯現(xiàn)象,且絕大部分死亡細(xì)胞處于S期：這些細(xì)胞因?yàn)椴荒茼樌瓿捎蒘期向G2期的轉(zhuǎn)變,導(dǎo)致細(xì)胞壞死。將細(xì)胞同步化在G1期后再經(jīng)nGO-PEG-PEI處理,發(fā)現(xiàn),nGO-PEG-PEI處理組的細(xì)胞整個(gè)細(xì)胞周期變長(zhǎng),且進(jìn)入S期時(shí)有顯著的延遲。隨后,我們對(duì)nGO-PEG-PEI引發(fā)S期細(xì)胞阻滯的分子機(jī)理進(jìn)行了深入研究。實(shí)驗(yàn)表明,nGO-PEG-PEI引起了嚴(yán)重的DNA損傷,而且引發(fā)S期檢驗(yàn)點(diǎn)活化所必需的Cdc25A高度磷酸化。免疫印跡的結(jié)果表明,nGO-PEG-PEI處理后的細(xì)胞中,Cdc25A活化通路中的相關(guān)蛋白質(zhì),包括ATM/ATR及其它們對(duì)應(yīng)的底物Chk2和Chk1,其磷酸化水平均顯著提高。此外,nGO-PEG-PEI引發(fā)的S期細(xì)胞阻滯及細(xì)胞形態(tài)的改變可被Cdc25A磷酸化抑制劑AZD7762所抑制。由以上結(jié)果分析可知,nGO-PEG-PEI進(jìn)入細(xì)胞后,通過(guò)某種未知途徑引起DNA損傷,而DNA損傷通過(guò)ATM-Chk2及ATR-Chk1兩條信號(hào)通路激活Cdc25A,從而激活S期檢驗(yàn)點(diǎn),最終引起S期細(xì)胞阻滯和細(xì)胞周期的延長(zhǎng),嚴(yán)重時(shí),造成細(xì)胞壞死。本研究揭示了nGO-PEG-PEI介導(dǎo)的真核細(xì)胞壞死的分子機(jī)制,為深入探索GO及其衍生物的細(xì)胞學(xué)效應(yīng),尤其是其對(duì)真核細(xì)胞的細(xì)胞周期的影響方面,提供了重要的理論依據(jù),同時(shí)也為GO及其衍生物的改性以成為高效無(wú)毒的基因轉(zhuǎn)染載體提供了重要信息,在納米材料的生物學(xué)效應(yīng)及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究等方面有重大理論與實(shí)踐意義。
【關(guān)鍵詞】：功能化氧化石墨烯 細(xì)胞周期阻滯 S期檢驗(yàn)點(diǎn) DNA損傷 細(xì)胞毒性
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：R318.08
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-29
• 1.1 引言10
• 1.2 細(xì)胞周期的簡(jiǎn)介以及細(xì)胞周期與癌變、凋亡、壞死的關(guān)系10-14
• 1.2.1 細(xì)胞周期的簡(jiǎn)介10-11
• 1.2.2 細(xì)胞周期與腫瘤的發(fā)生、凋亡壞死之間的關(guān)系11-14
• 1.3 細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)14-16
• 1.3.1 G_1期檢驗(yàn)點(diǎn)15
• 1.3.2 S期檢驗(yàn)點(diǎn)15
• 1.3.3 G_2檢驗(yàn)點(diǎn)15-16
• 1.3.4 細(xì)胞分裂期檢驗(yàn)點(diǎn)16
• 1.4 石墨烯的生物學(xué)應(yīng)用16-18
• 1.4.1 石墨烯及其衍生物的性質(zhì)16-17
• 1.4.2 石墨烯及其衍生物的生物學(xué)應(yīng)用17-18
• 1.5. 納米材料對(duì)細(xì)胞周期的影響18-19
• 1.6. 本課題的立題依據(jù)、意義及研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.6.1 立題依據(jù)和意義19-20
• 1.6.2 研究?jī)?nèi)容20
• 參考文獻(xiàn)20-29
• 第二章 雙功能化氧化石墨烯引起細(xì)胞周期阻滯29-51
• 2.1 引言29-30
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分30-37
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與設(shè)備30-32
• 2.2.2 雙功能化氧化石墨烯的制備及修飾、表征32-34
• 2.2.3 細(xì)胞的培養(yǎng)34
• 2.2.4 雙功能化氧化石墨烯對(duì)各種細(xì)胞系活性的影響34-35
• 2.2.5 細(xì)胞凋亡壞死的檢測(cè)35
• 2.2.6 雙功能化氧化石墨烯對(duì)細(xì)胞周期分布的影響35
• 2.2.7 雙功能化氧化石墨烯對(duì)細(xì)胞周期總長(zhǎng)度的影響35-36
• 2.2.8 雙功能化氧化石墨烯對(duì)基因組復(fù)制速度的影響36-37
• 2.3 結(jié)果與討論37-47
• 2.3.1 雙功能化氧化石墨烯的修飾及表征37-39
• 2.3.2 雙功能化氧化石墨烯生物相容性的研究39-41
• 2.3.3 雙功能化氧化石墨烯引起細(xì)胞S期阻滯41-45
• 2.3.4 雙功能化氧化石墨烯引起細(xì)胞周期延長(zhǎng)45-47
• 2.4 結(jié)論47-48
• 參考文獻(xiàn)48-51
• 第三章 雙功能化氧化石墨烯引起S期阻滯的機(jī)制51-69
• 3.1 引言51-52
• 3.2 試驗(yàn)方法52-58
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及設(shè)備52-55
• 3.2.2 雙功能化氧化石墨烯對(duì)基因組完整性的影響55
• 3.2.3 雙功能化氧化石墨烯激活S期檢驗(yàn)點(diǎn)55-56
• 3.2.4 雙功能化氧化石墨烯對(duì)細(xì)胞骨架的影響56-57
• 3.2.5 AZD7762抑制雙功能化氧化石墨烯對(duì)細(xì)胞的影響57-58
• 3.3 結(jié)果與討論58-63
• 3.3.1 雙功能化氧化石墨烯通過(guò)ATM/ATR信號(hào)途徑激活S期檢驗(yàn)點(diǎn)58-60
• 3.3.2 AZD7762抑制nGO-PEG-PEI對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生的影響60-63
• 3.4 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-69
• 第四章 總結(jié)69-71
• 攻讀學(xué)位期間本人出版或公開(kāi)發(fā)表的論著、論文71-72
• 致謝72-73

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7 田甜;呂敏;田e，

本文編號(hào)：311027