常見納米顆粒干擾芳香烴受體信號通路機制的初步研究.pdf

1、納米材料由于其特異的理化性質已經被廣泛應用于諸如航空航天、汽車工業(yè)、環(huán)保建材、體育用品、電子器件以及日常消費品等領域，而且在生物醫(yī)藥領域如診斷、生物成像、生物傳感器和藥物運輸等也具有廣泛的應用前景。因此人們暴露在納米環(huán)境中的機會也越來越頻繁。相對于從日常產品的接觸中暴露納米顆粒，應用于醫(yī)藥領域的納米顆粒由于可以通過攝入和注射等方式直接進入人體，因此人們更加關注納米顆粒在這一領域額應用的安全性。
　　芳香烴受體（Aryl hydro

2、carbon receptor，AhR）作為調控外源毒性化合物代謝基因的關鍵核受體，其下游被研究最多也是最經典的靶基因是細胞色素P4501A1（CYP1A1）。近期的研究發(fā)現AhR在正常的生理條件下依然發(fā)揮著重要的作用，比如細胞增殖和分化，免疫平衡的調控等對AhR及其相關信號通路的干擾對細胞和生物體正常的生理功能可能產生不利影響。以往對AhR干擾物的研究往往聚焦于小分子化合物，忽略了一系列新穎的人工合成材料如納米顆粒也可能干擾AhR信號

3、通路。已有的研究表明納米顆?？赡軙蓴_CYP1A1等AhR下游基因的表達活性?？紤]到納米顆粒在環(huán)境中的廣泛分布以及對人類健康的高暴露風險，AhR信號通路是否能被納米顆粒干擾是個急需解決的問題。
　　我們首先選擇以穩(wěn)轉熒光素酶報告基因的小鼠肝癌細胞CBG2.8D為實驗模型，評價了幾種常見納米顆粒包括碳納米管(MWCNTs-COOH)、氧化石墨烯(GO-PEG)、納米二氧化硅顆粒(nSiO2)、納米二氧化鈦顆粒(nYiO2)、納米金顆

4、粒（AuNPs）以及納米氧化鋅顆粒(nZnO)對AhR信號通路的干擾能力。實驗結果表明上述納米顆粒除nYiO2外，都具有不同程度干擾AhR-Luciferase通路的能力。為了進一步闡明了納米顆粒與AhR信號通路之間相互作用的內在分子機制，隨后我們選擇了MWCNTs-COOH為模型，利用實時熒光定量PCR和蛋白質免疫印跡等技術，在基因和蛋白水平驗證了MWCNTs-COOH對AhR信號通路的干擾作用機制。結果表明MWCNTs-COOH能夠

5、在基因和蛋白水平抑制CYP1A1的表達，同時能夠改變AhR的基因表達水平和其總蛋白含量。但這種現象不是由于ROS所引起。隨后的激酶抑制劑實驗表明MWCNTs-COOH對AhR-CYP1A1信號通路的抑制至少部分是由于胞外調節(jié)蛋白激酶(Extracellular signal-regulatedkinase，ERK)介導。而內吞抑制劑實驗同時也表明，對AhR-CYP1A1信號通路的抑制部分需要細胞對MWCNTs-COOH的攝入。本研究不僅