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纳米二氧化硅对人肺腺癌A549细胞毒性的研究

作　者: 焦常平
导　师: 高峰
学　校: 华东理工大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 纳米二氧化硅 A549细胞 细胞毒性 氧化应激 自由基 细胞凋亡和坏死
分类号: R734.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


随着纳米材料的广泛应用,纳米材料所导致的生物安全性研究正逐渐的被人们所关注。本课题针对纳米SiO2的细胞生物效应展开研究,为纳米SiO2的安全性评价提供依据。本课题以A549细胞为肺细胞模型,采用多种方法评价20nm和50nm-SiO2颗粒对A549细胞的毒性效应。采用噻唑蓝比色法检测纳米Si02对A549细胞生存率的影响；利用光学电子倒置显微镜观察细胞的形态变化；采用相关试剂盒测定纳米SiO2对A549细胞内活性氧(ROS)水平、丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)、过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子自由基(O2·-)、羟自由基(OH)以及细胞膜ATPase含量的变化；采用荧光显微镜分析纳米SiO2对A549细胞凋亡和坏死的影响。纳米SiO2作用A549细胞的研究表明,在20-150μg/ml的范围内,纳米SiO2颗粒对A549细胞产生的毒性呈现出尺度、剂量和时间依赖性。纳米SiO2颗粒粒径越小,越容易进入A549细胞并对细胞产生一定的损伤作用。20-nm和50-nm SiO2对A549细胞24h的LD50分别为30.2±3.7μg/ml,121.3±13.8μg/ml。细胞形态的观察发现,暴露的纳米SiO2能够导致细胞发生皱缩变形,并产生大量的凋亡小体。氧化应激指标的考察表明,纳米SiO2可引起A549细胞内活性氧过量产生,一氧化氮,过氧化氢,超氧阴离子自由基,羟自由基,脂质过氧化物丙二醛的含量明显升高,说明纳米SiO2导致A549细胞发生氧化应激反应和脂质过氧化反应。细胞膜ATPase含量的明显降低表明纳米SiO2造成A549细胞膜的损伤,细胞的生理功能发生障碍,细胞的存活率明显降低,荧光显微镜观察结果显示纳米SiO2导致细胞发生凋亡和死亡具有剂量,尺度和时间的依赖性。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
第一章 前言  9-17
  1.1 纳米材料的毒理学概述  9-13
  1.2 纳米材料安全性的概述  13-16
  1.3 本课题立项的依据  16-17
第二章 纳米二氧化硅对人肺腺癌A549细胞毒性的研究  17-48
  2.1 前言  17-18
  2.2 实验方法  18-27
    2.2.1 材料和仪器  18-20
    2.2.2 试剂的配制  20-21
    2.2.3 细胞培养及纳米SiO_2的处理  21
    2.2.4 MTT法检测细胞的存活率  21-22
    2.2.5 纳米SiO_2对A549细胞形态的影响  22
    2.2.6 纳米SiO_2对A549细胞内活性氧含量的测定  22-23
    2.2.7 Bradford比色法测定细胞蛋白的含量  23
    2.2.8 纳米SiO_2对A549细胞内丙二醛含量的测定  23-24
    2.2.9 纳米SiO_2对A549细胞内过氧化氢含量的测定  24
    2.2.10 纳米SiO_2对A549细胞内羟自由基含量的测定  24
    2.2.11 纳米SiO_2对A549细胞内一氧化氮自由基含量的测定  24-25
    2.2.12 纳米SiO_2对A549细胞内超氧阴离子自由基含量的测定  25
    2.2.13 纳米SiO_2对A549细胞膜超微量ATPase含量的测定  25-26
    2.2.14 纳米SiO_2对A549细胞凋亡和坏死的测定  26
    2.2.15 统计学方法  26-27
  2.3 结果与讨论  27-48
    2.3.1 纳米SiO_2对A549细胞的剂量-效应关系  27
    2.3.2 纳米SiO_2对A549细胞毒性的时间-效应关系  27-29
    2.3.3 纳米SiO_2对A549细胞形态的影响  29-31
    2.3.4 纳米SiO_2提高A549细胞内活性氧的水平  31-32
    2.3.5 Bradford比色法测定细胞蛋白的含量  32
    2.3.6 纳米SiO_2提高A549细胞内丙二醛的含量  32-33
    2.3.7 纳米SiO_2提高A549细胞内过氧化氢的水平  33-34
    2.3.8 纳米SiO_2提高A549细胞内羟自由基的水平  34-35
    2.3.9 纳米SiO_2提高A549细胞内一氧化氮的水平  35-36
    2.3.10 纳米SiO_2提高A549细胞内抗超氧阴离子自由基的水平  36-37
    2.3.11 纳米SiO_2降低A549细胞膜超微量ATPase的含量  37-39
    2.3.12 Hoechst/PI双染色荧光显微镜观测细胞的凋亡和坏死  39-43
    2.3.13 纳米SiO_2诱导细胞毒性机制的探讨  43-48
全文结论  48-50
参考文献  50-55
综述  55-62
  参考文献  61-62
致谢  62-63
附录1  63-64
附录2  64

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中图分类: > 医药、卫生 > 肿瘤学 > 呼吸系肿瘤 > 肺肿瘤
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