納米材料引發(fā)的保護(hù)性自噬及miRNA在納米材料誘發(fā)自噬中的作用研究.pdf

1、細(xì)胞自噬是一種細(xì)胞內(nèi)高度保守的選擇性降解的過(guò)程，主要通過(guò)溶酶體途徑降解損壞的細(xì)胞器和錯(cuò)誤折疊、異常聚集的長(zhǎng)壽命蛋白和細(xì)胞內(nèi)病原體。它的主要過(guò)程包括杯狀分隔膜包裹待降解物，形成自噬體;隨后自噬體與溶酶體融合形成自噬溶酶體并降解內(nèi)容物。細(xì)胞自噬在很多生理、病理過(guò)程中都有非常重要的作用，比如細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)維持、胚胎發(fā)育、營(yíng)養(yǎng)缺乏、神經(jīng)退行性疾病、癌癥等。已有的報(bào)道證明，多種納米材料都能夠引起細(xì)胞自噬的發(fā)生，細(xì)胞自噬已經(jīng)被認(rèn)為是無(wú)機(jī)、有機(jī)納米材料引

2、發(fā)的標(biāo)志性生物效應(yīng)之一。金相關(guān)的納米材料、金屬氧化物納米材料、量子點(diǎn)、納米富勒烯及其衍生物、稀土氧化物納米晶體、PAMAM、脂質(zhì)體等很多納米材料均被發(fā)現(xiàn)具有誘導(dǎo)細(xì)胞自噬的能力。納米材料引發(fā)的細(xì)胞自噬被普遍認(rèn)為是促進(jìn)細(xì)胞死亡的效應(yīng)，這種促進(jìn)死亡的效應(yīng)能夠賦予納米材料一定的生物醫(yī)學(xué)上的功能，但同時(shí)這種對(duì)細(xì)胞的負(fù)面效應(yīng)也限制了納米材料在生物體內(nèi)的應(yīng)用。納米材料引發(fā)細(xì)胞自噬的研究還非常不成熟，一般都集中于現(xiàn)象性的研究上，在蛋白信號(hào)通路和轉(zhuǎn)錄層面

3、對(duì)于納米材料引發(fā)細(xì)胞自噬的研究還很少。
　　 在這篇論文中，我們對(duì)于兩種納米材料——納米P型四價(jià)釩氧化物（ParamontroseiteVO2，P-VO2）和水溶性納米富勒烯C60引發(fā)的細(xì)胞自噬進(jìn)行了具有系統(tǒng)性的研究。
　　 我們首次發(fā)現(xiàn)了納米P-VO2能夠在HeLa細(xì)胞中引發(fā)保護(hù)性的細(xì)胞自噬。如同前文所述，至今發(fā)現(xiàn)的納米材料引發(fā)的細(xì)胞自噬均促進(jìn)細(xì)胞死亡，而納米P-VO2提供了一個(gè)有趣的例外。不僅如此，我們還報(bào)道了活性氧

4、自由基ROS在P-VO2誘發(fā)的細(xì)胞自噬中的重要作用。納米P-VO2還能夠誘發(fā)細(xì)胞中血紅素氧化酶HO-1的表達(dá)。自噬特異性抑制物3MA能夠抑制這種表達(dá)上調(diào)的作用，而血紅素氧化酶HO-1的抑制物ZnPP能夠造成材料處理后細(xì)胞活性的下降，卻不能夠影響納米P-VO2誘發(fā)的細(xì)胞自噬。而作為對(duì)照材料的Y2O3納米晶體引起的細(xì)胞自噬是促進(jìn)細(xì)胞死亡的，并且它不能夠影響細(xì)胞中血紅素氧化酶HO-1的表達(dá)。這些結(jié)果表明，納米P-VO2能夠在HeLa細(xì)胞中引發(fā)

5、保護(hù)性的細(xì)胞自噬，并且可能是通過(guò)上調(diào)血紅素氧化酶HO-1的表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)這種保護(hù)性作用的。
　　 在我們研究組此前的工作中，水溶性納米富勒烯C60已被證明能夠誘發(fā)細(xì)胞自噬。在本論文中，我們通過(guò)高通量miRNA芯片技術(shù)證明，miRNA在水溶性納米富勒烯C60誘發(fā)的細(xì)胞自噬過(guò)程中起了重要作用。通過(guò)在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)染特異性抑制物或模擬物，證明了hsa-miR-4324和hsa-miR-24在這一過(guò)程中的關(guān)鍵作用。這也是在基因轉(zhuǎn)錄后層面研究納米材