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

1、細胞自噬是一種細胞內高度保守的選擇性降解的過程，主要通過溶酶體途徑降解損壞的細胞器和錯誤折疊、異常聚集的長壽命蛋白和細胞內病原體。它的主要過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容物。細胞自噬在很多生理、病理過程中都有非常重要的作用，比如細胞內穩(wěn)態(tài)維持、胚胎發(fā)育、營養(yǎng)缺乏、神經退行性疾病、癌癥等。已有的報道證明，多種納米材料都能夠引起細胞自噬的發(fā)生，細胞自噬已經被認為是無機、有機納米材料引

2、發(fā)的標志性生物效應之一。金相關的納米材料、金屬氧化物納米材料、量子點、納米富勒烯及其衍生物、稀土氧化物納米晶體、PAMAM、脂質體等很多納米材料均被發(fā)現具有誘導細胞自噬的能力。納米材料引發(fā)的細胞自噬被普遍認為是促進細胞死亡的效應，這種促進死亡的效應能夠賦予納米材料一定的生物醫(yī)學上的功能，但同時這種對細胞的負面效應也限制了納米材料在生物體內的應用。納米材料引發(fā)細胞自噬的研究還非常不成熟，一般都集中于現象性的研究上，在蛋白信號通路和轉錄層面

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

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

5、保護性的細胞自噬，并且可能是通過上調血紅素氧化酶HO-1的表達來實現這種保護性作用的。
　　 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)細胞自噬。在本論文中，我們通過高通量miRNA芯片技術證明，miRNA在水溶性納米富勒烯C60誘發(fā)的細胞自噬過程中起了重要作用。通過在細胞內轉染特異性抑制物或模擬物，證明了hsa-miR-4324和hsa-miR-24在這一過程中的關鍵作用。這也是在基因轉錄后層面研究納米材