納米氧化鋅對小鼠黑色素瘤細胞(B16)的毒性和代謝的研究.pdf

1、納米氧化鋅顆粒(Zinc Oxide nanoparticles,ZnO NPs),是近年來在生產工藝和檢測方法上最為成熟的納米材料之一,它的獨特的顏色效應、光催化作用及散射和吸收紫外線的能力,使其成為一種倍受人類青睞的納米材料,越來越廣泛的應用于人們的生產生活當中,因此對于其生物安全性的研究勢在必行。然而總結近年來對于納米材料的安全性評價工作的進展發(fā)現(xiàn),對于人們現(xiàn)今應用較廣的ZnO納米材料的生物安全性研究較少。另一方面,有研究表明Zn

2、O NPs可能進入皮膚,有幫助治療皮膚疾病,所以我們的研究重點是ZnO NPs對皮膚中的黑素瘤細胞所產生的細胞生物效應,看其是否會對黑素瘤細胞產生不可逆轉的損傷,并從細胞凋亡的機理上分析ZnO NPs損傷細胞的機制以及是否對黑素瘤細胞分化產生影響,并從基因水平上分析ZnO NPs影響細胞分化的機制,為評價ZnO NPs在皮膚疾病治療和化妝品方面的應用提供數(shù)據。
　　本研究使用X射線衍射(X-ray diffraction,XRD)

3、、透射電子顯微鏡(Transmission electron microscope,TEM)、電動電位(Zeta potential)對實驗中所使用的不同粒徑ZnO NPs進行詳盡表征,為類似的研究工作提供了一套標準的材料表征方法。以小鼠黑素瘤細胞(B16)為細胞模型,研究了15 nm、30 nm、90 nm ZnO對B16細胞的體外細胞生長和代謝的影響作用及其作用機制。以不加納米氧化鋅和加體相氧化鋅的處理結果分別作陰性和陽性對照。結果

4、發(fā)現(xiàn),15 nm、30 nm、90 nm ZnO在2~16μg/ml濃度下與B16細胞共培養(yǎng)作用72 h后,在4μg/ml以下,ZnO NPs并未明顯抑制細胞生長,引起細胞死亡。當作用濃度大于8μg/ml時,明顯抑制細胞生長。隨ZnO NPs濃度的增加,細胞體積變小,細胞間隙變大,粘附性降低,細胞變圓,從培養(yǎng)瓶底脫落死亡。倒置顯微鏡、電鏡切片實驗觀察以及流式細胞儀檢測等實驗手段定性和定量研究了ZnO NPs對小鼠黑色素瘤細胞凋亡影響。實

5、驗中使用碘化丙啶(propidium iodide,PI)對細胞單一染色,并用流式細胞儀檢測發(fā)現(xiàn)15 nm ZnO作用細胞24 h后,凋亡細胞的數(shù)量為11.79％,明顯高于正常對照組0.57％。DNA瓊脂糖凝膠電泳和彗星實驗得到了類似的結果,DNA受損。另外丙二醛(malondi-aldehyde,MDA)含量和活性氧水平檢測實驗中發(fā)現(xiàn)ZnO-NPs的刺激可以使細胞產生大量脂質過氧化物和活性氧,致使細胞產生氧化損傷,導致細胞經歷線粒體介

6、導的內源途徑凋亡死亡。另一方面,由胞外實驗得出結果,ZnO NPs和體相ZnO在細胞外對蘑菇酪氨酸酶的活性和多巴的氧化都沒有顯著性影響。而ZnO NPs誘導細胞中酪氨酸酶(Tyrosinase,TYR)、酪氨酸相關蛋白1(Tyrosinase-related protein1,TYRP-1)、酪氨酸相關蛋白2(Tyrosinase-related protein2,TYRP-2)的mRNA的表達量升高,導致細胞內酪氨酸酶活性水平增高,最