稀土納米材料促小鼠成骨細胞增殖作用的分子機制研究

《稀土納米材料促小鼠成骨細胞增殖作用的分子機制研究》是依託河北大學，由周國強擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：稀土納米材料促小鼠成骨細胞增殖作用的分子機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：周國強
• 依託單位：河北大學

項目摘要

隨著稀土納米材料的廣泛套用，其生物學效應越來越引起科學家和公眾的關注。稀土納米材料生物學效應機理的闡明是解決如何導致生物學效應的前提，納米材料在骨髓的蓄積使得關注其骨細胞生物效應成為必要，目前最為關注的問題是其對成骨細胞的增殖影響及機制。本項目選取現在套用最廣泛的納米CeO2、La2O3和Y2O3三種稀土納米材料，研究稀土納米材料對小鼠成骨細胞增殖的影響，並從細胞粘附、周期調控和氧化應激三個方面對其促成骨細胞增殖效應的機理進行研究，從細胞及分子水平探討稀土納米材料對成骨細胞的調控作用，其研究成果將有助於闡明稀土納米材料生物學效應機理，對開展稀土納米材料生物學效應研究及安全性評價具有重要意義。

結題摘要

隨著稀土納米材料的廣泛套用，其生物學效應越來越引起科學家和公眾的關注。稀土納米材料在骨組織中的蓄積使得關注其骨細胞生物效應成為必要，目前最為關注的問題是其對成骨細胞增殖的影響及其機制。本項目合成了多種尺寸和形貌的納米CeO2、Y2O3和La2O3三種稀土納米材料，並成功分離了小鼠原代成骨細胞。在對三種稀土納米材料的形貌、粒徑、比表面積、晶型以及在細胞培養基中的粒徑分布等理化性質充分研究的基礎上，以本實驗室建立的小鼠原代成骨細胞為模型，系統研究了納米CeO2、Y2O3和La2O3對成骨細胞增殖的影響，並從細胞周期調控、細胞粘附和氧化應激三個方面解釋了稀土納米材料影響成骨細胞增殖的機制。納米CeO2能夠推動成骨細胞跨越G1/S限制點進入S期，推動細胞周期向前進行，增加細胞的粘附力，清除細胞內的活性氧，從而促進細胞增殖。納米Y2O3和La2O3能夠引起細胞內活性氧水平升高，誘導細胞凋亡相關通路，從而抑制細胞增殖。還研究了納米CeO2、Y2O3和La2O3對小鼠成骨細胞分化和礦化功能的影響。項目研究了稀土納米材料尺寸、形貌及類型與其生物效應之間的關係，從細胞及分子水平探討了稀土納米材料對成骨細胞增殖的調控機制及對成骨細胞分化和礦化功能的影響。研究成果將有助於闡明稀土納米材料生物學效應機理，對開展稀土納米材料生物學效應研究及安全性評價具有重要意義。