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文檔簡(jiǎn)介
1、量子點(diǎn)是指三維尺度均處在納米量級(jí)(1~100nm)的材料。量子點(diǎn)由于其獨(dú)特的光化學(xué)特性,已被廣泛應(yīng)用于光電領(lǐng)域和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。隨著量子點(diǎn)應(yīng)用的增加,生物體接觸到量子點(diǎn)的機(jī)會(huì)也越來越多。已有研究表明,多種量子點(diǎn)都具有體內(nèi)和體外毒性作用,但是量子點(diǎn)的毒性受多種因素的影響,對(duì)于具體量子點(diǎn)的毒性需要進(jìn)行個(gè)性化的評(píng)價(jià)。另外,量子點(diǎn)毒性作用的機(jī)制也尚無定論。腎臟作為量子點(diǎn)重要的排泄器官,腎小管上皮細(xì)胞可能受到量子點(diǎn)的損傷。因此,本研究選用研究尚不充
2、分的硫化鎘量子點(diǎn),研究其對(duì)大鼠腎小管上皮細(xì)胞的毒性作用,并探討其毒性作用的機(jī)制。
目的:
本研究旨在采用分子生物學(xué)技術(shù),研究硫化鎘量子點(diǎn)(cadmiumsulphidequantumdot,CdSQDs)對(duì)體外原代培養(yǎng)的大鼠腎小管上皮細(xì)胞(renaltubularepithelialcells,TECs)的毒性作用,并探討其毒性作用的機(jī)制,為CdSQDs的安全應(yīng)用提供依據(jù)。
方法:
1.大鼠腎小管
3、上皮細(xì)胞的原代培養(yǎng)
采用機(jī)械分離結(jié)合酶消化法獲取腎小管,原代及傳代培養(yǎng)大鼠腎小管上皮細(xì)胞。
2.硫化鎘量子點(diǎn)對(duì)大鼠腎小管上皮細(xì)胞的毒性作用研究
將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞分別暴露于對(duì)照組(0.00)、2.50、10.00、20.00和40.00μg/mL的CdSQDs劑量組24h,觀察不同劑量CdSQDs對(duì)TECs的形態(tài)學(xué)影響,并采用MTT實(shí)驗(yàn)檢測(cè)CdSQDs對(duì)細(xì)胞存活率的影響。
3.硫化鎘量子點(diǎn)對(duì)大
4、鼠腎小管上皮細(xì)胞的毒性機(jī)制的研究
將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞分別暴露于對(duì)照組(0.00)、2.50、10.00、20.00和40.00μg/mL的CdSQDs劑量組24h,采用生物化學(xué)法檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)的活性氧(Reactiveoxygenspecies,ROS)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)和乳酸脫氫酶(lactatedehydrogenase,LDH)含量。采用west
5、ernblotting法檢測(cè)CdSQDs對(duì)細(xì)胞的過氧化氫酶(catalase,CAT)、谷胱甘肽過氧化物還原酶(glutathioneperoxidase,GSH-Px)和超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)的蛋白表達(dá)的影響,實(shí)時(shí)定量PCR法檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)CAT、GSH-Px和SODmRNA的相對(duì)表達(dá)量,采用原子吸收光譜法(atomicabsorptionspectrometry,AAS)測(cè)定細(xì)胞內(nèi)外的Cd2+濃
6、度。
結(jié)果:
1.大鼠腎小管上皮細(xì)胞的原代培養(yǎng)
培養(yǎng)的細(xì)胞形態(tài)為多邊鵝卵石樣,體積較大,鏡下透明度高,各細(xì)胞緊密相靠,互相銜接,融合成片,呈蜂窩狀,符合大鼠腎小管上皮細(xì)胞的形態(tài)學(xué)特點(diǎn)。細(xì)胞免疫化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)的細(xì)胞特異性表達(dá)的角蛋白-18,而不表達(dá)Ⅷ因子和結(jié)蛋白。綜合形態(tài)學(xué)和細(xì)胞免疫化學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,可以判斷培養(yǎng)的細(xì)胞是大鼠腎小管上皮細(xì)胞。
2.硫化鎘量子點(diǎn)對(duì)大鼠腎小管上皮細(xì)胞的毒性作用研究
7、 倒置顯微鏡下觀察細(xì)胞形態(tài)發(fā)現(xiàn),CdSQDs作用后的細(xì)胞附壁疏松、變圓、細(xì)胞體積減小。從10μg/mL組開始,細(xì)胞脫落增加,漂浮在培養(yǎng)液中,細(xì)胞死亡增加。在各劑量組加入抗氧化劑N-乙酰半胱氨酸NAC(N-alreadyusionsaminoacidinhalf),可增加細(xì)胞存活率。在10.00、20.00和40.00μg/mL劑量組,CdS單獨(dú)作用和CdS+NAC聯(lián)合作用24h后細(xì)胞存活率的差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
MTT實(shí)驗(yàn)結(jié)果
8、顯示,隨著CdSQDs染毒劑量的增加,細(xì)胞存活率逐漸降低。2.50、10.00、20.00和40.00μg/mL劑量組的細(xì)胞存活率與對(duì)照組相比,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。
3.硫化鎘量子點(diǎn)對(duì)大鼠腎小管上皮細(xì)胞的毒性機(jī)制研究
隨著CdSODs染毒劑量的增加,ROS、MDA和LDH含量升高,GSH含量下降,SOD、CAT和GSH-Px的蛋白和mRNA的表達(dá)量逐漸降低。與對(duì)照組相比,20.00μg/m
9、L劑量組的SOD和CAT,以及40μg/mL劑量組的SOD、CAT和GSH-Px的蛋白和mRNA表達(dá)量降低,且差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。
隨著CdSQDs染毒劑量的增加,細(xì)胞內(nèi)外Cd2+濃度均升高,到40.00μg/mL劑量組時(shí),細(xì)胞內(nèi)外Cd2+濃度均出現(xiàn)急劇上升。
結(jié)論:
CdSQDs可以降低大鼠腎小管上皮細(xì)胞的存活率,抗氧化劑NAC對(duì)CdSQDs引起的腎小管上皮細(xì)胞損傷有部分保護(hù)作
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