本文選題：納米ZnO　切入點：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激　出處：《浙江大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：研究背景： 納米ZnO優(yōu)良的光催化作用、抗菌性能、紫外線吸收能力及選擇性殺傷癌細(xì)胞的作用,使其成為倍受青睞的一種納米材料,廣泛用于電子行業(yè)、食品工業(yè)、化妝品及生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。納米ZnO的廣泛應(yīng)用已引起了人類對其生物安全性的關(guān)注。近年來有關(guān)納米ZnO安全性評價的研究發(fā)現(xiàn)：在細(xì)胞水平,納米ZnO可引起細(xì)胞代謝、應(yīng)激反應(yīng)、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和凋亡等改變；在動物實驗中,納米ZnO通過灌胃、氣管灌注、吸入、注射等途徑進入體內(nèi)后,再通過血液循環(huán)到達全身各個器官,如心、肝、脾、肺、腎等,并損傷其功能。已有研究證實,口服進入體內(nèi)的納米ZnO可通過胃腸靜脈系統(tǒng)吸收入肝臟并通過誘導(dǎo)氧化應(yīng)激引起肝細(xì)胞凋亡。但是,具體的分子機制并不清楚。 目前,氧化應(yīng)激是國內(nèi)外公認(rèn)的納米材料的主要損傷機制。而氧化應(yīng)激是如何觸發(fā)細(xì)胞凋亡信號通路并在納米材料誘導(dǎo)的肝損傷中起作用的?凋亡是程序性的細(xì)胞死亡,目前已知的3條凋亡途徑包括死亡受體途徑、線粒體途徑和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激途徑。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是真核細(xì)胞蛋白質(zhì)合成、翻譯后修飾、折疊和組裝的場所,也是細(xì)胞內(nèi)Ca2+儲存的場所,與物質(zhì)運輸、物質(zhì)交換、解毒作用密切相關(guān)。肝細(xì)胞內(nèi)含有大量的內(nèi)質(zhì)網(wǎng),氧化應(yīng)激、缺血再灌注損傷及各種毒物都可影響內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和功能,誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng),繼而引起細(xì)胞凋亡、肝損傷等一系列級聯(lián)反應(yīng)。因此我們提出這樣的假設(shè)：在納米ZnO誘導(dǎo)小鼠肝毒性中,ROS損傷了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和功能,進而激活了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號通路,引起肝細(xì)胞損傷。 目的： 確認(rèn)口服納米ZnO后對小鼠肝臟的亞急性及慢性損傷作用,闡明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號通路在納米ZnO誘導(dǎo)的中毒性肝損傷中的作用及機制,揭示納米ZnO引起的中毒性肝損傷的發(fā)病機制,為中毒性肝損傷的防治提供新思路,并為納米ZnO的生物安全性研究提供新數(shù)據(jù)。 方法： 1.亞急性肝毒性模型：實驗用50只C57雄性小鼠(6周齡,體重20-22g)每組10只,隨機分成納米ZnO組(100、200、400、600mg/Kg)和生理鹽水對照組,連續(xù)灌胃14天,以建立納米ZnO的亞急性肝損傷模型。檢測血清中肝功能指標(biāo)ALT、 AST、 ALP水平；HE染色后光鏡下觀察肝臟組織病理改變；檢測肝組織勻漿氧化應(yīng)激相關(guān)指標(biāo)SOD、MDA; ELISA法測定肝組織勻漿凋亡蛋白Caspase3、 Caspase9、 Caspase12的含量; RT-PCR法檢測凋亡相關(guān)基因bcl-1、bcl-2、bax及GRP94的mRNA表達水平。 2.慢性肝毒性模型：實驗用50只C57雄性小鼠(6周齡,體重20-22g)每組10只,隨機分成納米ZnO組(200mg/Kg、400mg/Kg)、普通ZnO組(200mg/Kg、400mg/Kg)和生理鹽水對照組,連續(xù)灌胃90天,以建立納米ZnO的慢性肝損傷模型。檢測血清中肝功能指標(biāo)ALT、 AST、 ALP水平；HE染色后光鏡下觀察肝臟組織病理改變；檢測肝組織勻漿氧化應(yīng)激相關(guān)指標(biāo)SOD、 MDA、 GSH; ELISA法測定肝組織勻漿凋亡蛋白Caspase3、 Caspase9、 Caspase12的含量; RT-PCR法檢測凋亡相關(guān)基因bcl-1、bcl-2、bax及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)基因CHOP、GRP94、GRP78、PDI、XBP-1的mRNA表達水平；Western blot法檢測內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激通路蛋白PERK、p-PERK、Eif2a、p-Eif2a、JNK、p-JNK及凋亡蛋白CHOP的蛋白表達水平；透射電鏡觀察肝臟內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形態(tài)及結(jié)構(gòu)的變化；免疫組化法檢測肝組織中CHOP的表達水平。 結(jié)果： 在不同濃度納米ZnO誘導(dǎo)的亞急性肝毒性模型中,血清肝功能指標(biāo)ALT在納米ZnO組(200mg/Kg.600mg/Kg)中明顯升高,ALP在納米ZnO組(400mg/Kg、600mg/Kg)中明顯升高,其改變與對照組比較有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)；肝組織病理結(jié)果變化不明顯,僅在(100mg/Kg、200mg/Kg)納米ZnO組中見炎癥細(xì)胞浸潤和少量點狀壞死；納米ZnO組中肝組織勻漿氧化應(yīng)激指標(biāo)SOD、MDA水平均明顯升高(P0.05)肝組織勻漿中凋亡蛋白Caspase12含量在納米ZnO組(200、400、600mg/Kg)中均明顯升高(P0.01),Caspase9含量在納米ZnO組(600mg/Kg)中明顯升高(P0.05)；抗凋亡基因bcl-1、bcl-2在納米ZnO組表達水平明顯降低,而促凋亡基因bax及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分子伴侶基因GRP94表達水平上調(diào),其差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.01)。 在納米ZnO誘導(dǎo)的慢性肝損傷模型中,血清肝功能指標(biāo)ALT、AST在納米ZnO組(200mg/Kg、400mg/Kg)中均明顯升高,其改變與對照組比較有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)；肝組織病理結(jié)果顯示,在納米ZnO組可見灶狀壞死及中央靜脈擴張淤血；納米ZnO組中氧化應(yīng)激水平明顯升高,表現(xiàn)為：與對照組比較,其GSH水平明顯降低；而MDA、SOD水平明顯升高,其差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.01)納米ZnO組中Caspase3、Caspase9、Caspase12的含量與對照組比較均明顯升高,其差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)；納米ZnO組抗凋亡基因bcl-1、bcl-2基因表達水平明顯低于對照組,且促凋亡基因bax、CHOP基因表達水平明顯高于對照組,其差異具有統(tǒng)計學(xué)意義；納米ZnO組內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)基因GRP94、GRP78、PDI. XBP-1表達水平明顯高于對照組,其差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.01);Western blot檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)納米ZnO組p-Eif2α、p-JNK、p-PERK、CHOP蛋白表達水平均高于對照組；電鏡觀察內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)及形態(tài)發(fā)現(xiàn)納米ZnO組的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腫脹,核糖體脫顆粒明顯,對照組內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)正常；免疫組化結(jié)果表明,納米ZnO組的CHOP表達水平明顯高于對照組及普通ZnO組。 結(jié)論： 本實驗條件下,反復(fù)灌胃不同濃度(100、200、400、600mg/Kg)的納米ZnO造成的小鼠亞急性肝毒性,主要是通過氧化應(yīng)激機制介導(dǎo),其損傷程度與納米ZnO的灌胃濃度無明顯劑量效應(yīng)關(guān)系。納米ZnO灌胃小鼠的慢性肝毒性模型證實,納米ZnO灌胃小鼠后誘導(dǎo)氧化應(yīng)激的發(fā)生,ROS產(chǎn)生過多破壞了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和功能,進而激活了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激凋亡信號通路,誘導(dǎo)肝細(xì)胞凋亡
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【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R965

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 楊鳳霞;劉其麗;畢磊;;納米氧化鋅的應(yīng)用綜述[J];安徽化工;2006年01期

2 李秀梅;納米氧化鋅的性質(zhì)和用途[J];通化師范學(xué)院學(xué)報;2004年04期

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本文編號：1681613