納米二氧化硅對(duì)Nrf2-ARE信號(hào)通路的影響及其作用.pdf

1、目的:本論文就Nrf2ARE信號(hào)通路在nm-SiO2毒性中的作用及其影響進(jìn)行了研究。從細(xì)胞和動(dòng)物水平，探討了nm-SiO2暴露誘導(dǎo)的氧化損傷、Nrf2/ARE信號(hào)通路對(duì)nm-SiO2毒效應(yīng)的防御作用及其機(jī)制，為nm-SiO2的人群暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供數(shù)據(jù)，并對(duì)nm-SiO2的毒性機(jī)制進(jìn)行了初步探索。
　　方法:nm-SiO2(10-20nm)和μ m-SiO2（1-5μm）經(jīng)表征后，①分別用不同濃度的nm-SiO2和μm-SiO2暴露

2、A549細(xì)胞，檢測(cè)其細(xì)胞活力，確定IC50;再用濃度15μ g/ml的nm-SiO2和μm-SiO2分別暴露A549細(xì)胞，觀察其形態(tài)學(xué)變化，并檢測(cè)其細(xì)胞凋亡、細(xì)胞周期、細(xì)胞膜電位、SOD活性、ROS含量及Nrf2/ARE信號(hào)通路相關(guān)蛋白的表達(dá)。②構(gòu)建A549-shNrf2細(xì)胞模型并作為實(shí)驗(yàn)組，A549和A549-shRNA細(xì)胞作為空白對(duì)照組和陰性對(duì)照組，分別用濃度為15μ g/ml的nm-SiO2暴露，檢測(cè)其細(xì)胞活力、SOD活性、ROS

3、含量、T-AOC及Nrf2/ARE信號(hào)通路相關(guān)蛋白的表達(dá)。③選取ICR小鼠和Nrf2-/-ICR小鼠，分別作為對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組，用nm-SiO2或生理鹽水暴露14天;測(cè)量體重變化與肺、肝、腎臟器系數(shù);并觀察暴露后小鼠肺部nm-SiO2的亞細(xì)胞定位和小鼠肺部病理改變;同時(shí)檢測(cè)小鼠肺組織內(nèi)ROS含量、T-AOC、8-OHdG含量及Nrf2/ARE信號(hào)通路相關(guān)蛋白的表達(dá)。
　　結(jié)果:表征顯示兩種材料粒徑合格、無(wú)重金屬雜質(zhì)、分散良好、無(wú)明顯

4、團(tuán)聚。①nm-SiO2暴露后A549細(xì)胞出現(xiàn)明顯細(xì)胞毒性效應(yīng)，存在劑量-效應(yīng)關(guān)系，IC50為25.063μg/ml; nm-SiO2暴露(15μg/ml)后A549細(xì)胞凋亡率增加但無(wú)細(xì)胞周期阻滯效應(yīng);細(xì)胞內(nèi)ROS、SOD活性上升;細(xì)胞膜電位下降;Nrf2/ARE信號(hào)通路被激活。而μ m-SiO2暴露后A549細(xì)胞密度無(wú)明顯變化;同劑量μ m-SiO2暴露后細(xì)胞凋亡率無(wú)明顯變化，無(wú)細(xì)胞周期阻滯效應(yīng);SOD活性與細(xì)胞膜電位無(wú)明顯變化;細(xì)胞內(nèi)

5、ROS上升;Nrf2/ARE通路未被激活。②構(gòu)建A549-shNrf2模型后，同樣濃度的nm-SiO2暴露后相比于A549和A549-shRNA組，A549-shNrf2細(xì)胞活力下降，SOD活性、T-AOC下降，ROS上升;Nrf2/ARE信號(hào)通路激活受阻導(dǎo)致HO-1蛋白表達(dá)下降，而PERK蛋白表達(dá)上調(diào)。③10mg/kg的nm-SiO2暴露小鼠14天后，對(duì)照組肺部均無(wú)nm-SiO2的沉積而實(shí)驗(yàn)組小鼠肺組織細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)沉積的nm-SiO2。

6、隨著暴露時(shí)間延長(zhǎng)，Nrf2-/-小鼠體重逐漸下降，肺、肝臟器系數(shù)均下降，各肺葉均存在不同程度的損傷;肺組織內(nèi)ROS、8-OHdG含量上升，T-AOC下降;Nrf2/ARE信號(hào)通路激活受阻致Nrf2、HO-1蛋白表達(dá)被抑制，PERK蛋白表達(dá)反饋性上調(diào)。
　　結(jié)論: nm-SiO2(10-20nm)的毒性大于μ m-SiO2(1-5μ m)，能誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生氧化損傷。而Nrf2/ARE信號(hào)通路的激活可以抵抗nm-SiO2誘導(dǎo)的氧化損傷。