活性氧(ROS)是指機(jī)體內(nèi)或者自然環(huán)境中由氧組成,含氧且性質(zhì)活潑的物質(zhì)的總稱(chēng)。正常生理狀態(tài)下,機(jī)體內(nèi)ROS的產(chǎn)生和清除維持在一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)。低劑量的ROS有信號(hào)傳導(dǎo),促進(jìn)細(xì)胞增殖、遷移和分化的作用,但ROS水平的異常增高會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)氧化還原平衡被打破,引起氧化應(yīng)激,并對(duì)蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸等細(xì)胞大分子的結(jié)構(gòu)和功能造成嚴(yán)重?fù)p傷。有研究表明,炎癥、神經(jīng)退行性疾病、衰老和癌癥等都與體內(nèi)ROS的過(guò)多累積有關(guān)。具有穩(wěn)定性高、成本低廉、生物相容性高等優(yōu)點(diǎn)的四氧化三鐵納米酶(Iron oxide nanozymes,IONzymes)自從被發(fā)現(xiàn)具有擬酶活性以來(lái),很快便在抗菌抗腫瘤等多個(gè)領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用。本研究旨在探討四氧化三鐵納米酶經(jīng)過(guò)維生素修飾后作為抗氧化劑的應(yīng)用潛力。因此,本文首先考察了維生素修飾對(duì)四氧化三鐵納米酶的形態(tài)、粒徑、擬酶活性的影響。其次,我們對(duì)維生素B_2修飾四氧化三鐵納米酶(Vitamin B_2-iron oxide nanozymes,VB_2-IONzymes)進(jìn)行了表征并對(duì)其生物安全性、ROS清除能力及抗菌能力進(jìn)行了檢測(cè)。最后,建立了小鼠口腔潰瘍模型并檢驗(yàn)了 VB_2-IONzymes的治療效果。研究?jī)?nèi)容主要分為以下三個(gè)部分:1、不同維生素修飾四氧化三鐵納米酶的合成及表征本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用溶劑熱法成功制備了不同維生素修飾的四氧化三鐵納米酶,通過(guò)掃描電子顯微鏡對(duì)四氧化三鐵納米酶經(jīng)維生素修飾前后的形貌和尺寸進(jìn)行觀(guān)察,發(fā)現(xiàn)未修飾四氧化三鐵納米酶為形貌均一的球形顆粒,經(jīng)各類(lèi)維生素修飾后,其形貌和尺寸都發(fā)生了不同程度的變化。隨后,我們檢測(cè)了不同維生素修飾四氧化三鐵納米酶的擬過(guò)氧化物酶、擬過(guò)氧化氫酶和擬超氧化物歧化酶活性,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)維生素都對(duì)四氧化三鐵納米酶的擬酶活性有一定的增強(qiáng)作用,其中維生素B_2修飾四氧化三鐵納米酶的擬酶活性最高。因此,我們選取維生素B_2修飾四氧化三鐵納米酶作進(jìn)一步研究。2、維生素B_2修飾四氧化三鐵納米酶的表征及其抗氧化作用和抗菌作用本實(shí)驗(yàn)首先利用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、能譜儀、X射線(xiàn)衍射儀、X射線(xiàn)光電子能譜儀及酶標(biāo)儀對(duì)不同劑量維生素B_2修飾四氧化三鐵納米酶進(jìn)行了表征。結(jié)果顯示,與未修飾四氧化三鐵納米酶相比,VB_2-IONzymes的形態(tài)隨修飾劑量增加逐漸變得不規(guī)則且表面出現(xiàn)了 N元素,但晶型并未改變。此外,VB_2-IONzymes具有維生素B_2的熒光特征峰。其次,通過(guò)對(duì)不同劑量維生素B_2修飾四氧化三鐵納米酶的擬酶催化活性檢測(cè)發(fā)現(xiàn),0.5 g維生素B_2修飾四氧化三鐵納米酶的擬過(guò)氧化物酶、擬過(guò)氧化氫酶和擬超氧化物歧化酶活性均最高。因此,我們選用0.5 g維生素B_2修飾的四氧化三鐵納米酶用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)并對(duì)其進(jìn)行了穩(wěn)定性考察。接著,細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,VB_2-IONzymes對(duì)HOK及BALB/3T3細(xì)胞都沒(méi)有明顯的細(xì)胞毒性,而且能夠顯著降低過(guò)氧化氫環(huán)境下兩種細(xì)胞內(nèi)的ROS水平,表現(xiàn)出了強(qiáng)大的抗氧化能力及細(xì)胞保護(hù)作用。最后,我們還對(duì)VB_2-IONzymes的抗菌能力進(jìn)行了檢測(cè),結(jié)果發(fā)現(xiàn)VB_2-IONzymes對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌及變異鏈球菌均有一定的抑制作用,表明其對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌和陰性菌均有一定的殺傷效果。3、維生素B_2修飾四氧化三鐵納米酶對(duì)口腔潰瘍模型的治療作用本實(shí)驗(yàn)首先通過(guò)冰醋酸灼燒法在BALB/c小鼠舌面建立了小鼠口腔潰瘍模型,隨后采用維生素B_2修飾四氧化三鐵納米酶進(jìn)行治療。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)6天的治療,對(duì)照組小鼠潰瘍面仍腫脹充血。而VB_2-IONzymes治療組的潰瘍面明顯改善。與此同時(shí),VB_2-IONzymes治療組小鼠體重波動(dòng)最小,說(shuō)明經(jīng)過(guò)其治療后,口腔潰瘍對(duì)小鼠進(jìn)食的影響明顯降低。HE染色結(jié)果顯示,對(duì)照組潰瘍處上皮層被破壞,炎性細(xì)胞浸潤(rùn)嚴(yán)重。而VB_2-IONzymes治療組小鼠潰瘍處發(fā)生了再上皮化且上皮層相對(duì)完整。同時(shí),VB_2-IONzymes還能顯著降低潰瘍處白介素-6和干擾素-γ水平,表現(xiàn)出良好的抗炎效果。
【學(xué)位單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：R965
【部分圖文】：

圖１－１．體內(nèi)ＲＯＳ生成與消除示意圖

？ＧＳＳＧ逡逑Ｘ逡逑ＮＡＤＰ＊，邋ＧＳＴ、ＮＡＤＰＨ逡逑圖１－１．體內(nèi)ＲＯＳ生成與消除示意圖。逡逑２納米酶用于抗炎治療逡逑炎癥反應(yīng)是臨床常見(jiàn)的一個(gè)病理過(guò)程，是機(jī)體面對(duì)外界環(huán)境刺激時(shí)所產(chǎn)生的一種防御逡逑機(jī)制。通常情況下，炎癥是有益的，是人體自發(fā)的防御反應(yīng)，但有的時(shí)候，炎癥也是有害逡逑的，炎癥較為嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成局部血液循環(huán)障礙、發(fā)熱等，進(jìn)而可導(dǎo)致心、肝、腎等器逡逑官的實(shí)質(zhì)細(xì)胞發(fā)生不同程度的變性、壞死和器官功能障礙。目前，己有報(bào)道顯示，炎癥發(fā)逡逑生時(shí)往往會(huì)伴隨著活性氧自由基水平的顯著上調(diào)，因此，活性氧自由基的表達(dá)水平可以作逡逑為鑒別炎癥嚴(yán)重程度的指標(biāo)之一［１９］。逡逑２．１納米酶用于耳炎治療逡逑Ｗｅｉ課題組報(bào)道了一種具有多種擬酶催化活性的四氧化三錳納米酶，該納米酶同時(shí)逡逑具有擬過(guò)氧化氫酶、擬超氧化物歧化酶活性，能夠有效清除活性氧。體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，逡逑四氧化三錳納米酶不僅能清除高達(dá)７５％的超氧陰離子

揚(yáng)州大學(xué)碩士學(xué)位論文邐逡逑肌萎縮癥等。目前為止神經(jīng)退行性疾病的具體發(fā)生機(jī)制仍舊難以闡明，但隨著近年來(lái)逡逑病的不斷深入研宄發(fā)現(xiàn)，氧化應(yīng)激導(dǎo)致的神經(jīng)組織氧化損傷在阿爾茨海默病、帕金森逡逑肌萎縮性側(cè)索硬化等神經(jīng)退行性疾病中均有發(fā)現(xiàn)，因此ＲＯＳ可能是導(dǎo)致該類(lèi)型疾病發(fā)逡逑展的主要原因之一［３Ｇ］。逡逑

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1 王丹;劉傳勇;龍s

本文編號(hào)：2828027