Nrf2通路在碳納米管致細胞氧化應激效應中的作用及機制

《Nrf2通路在碳納米管致細胞氧化應激效應中的作用及機制》是依託廈門大學，由葉社房擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：Nrf2通路在碳納米管致細胞氧化應激效應中的作用及機制
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：葉社房
• 依託單位：廈門大學

項目摘要

納米物質由於小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應等賦予其優異理化性能的同時，也使其顯示出特殊納米生物學與毒理學效應。本研究以野生型與Nrf2基因缺陷巨噬細胞為模型，分析特定基因Nrf2調控的抗氧化通路對碳納米管（CNTs）誘導的巨噬細胞毒性、活性氧產物（ROS）、線粒體膜電位（△Ψm）等基本氧化應激生物效應的影響；重點研究Nrf2通路對CNTs誘導巨噬細胞產生炎症細胞因子的釋放及基因轉錄的影響，並探明Nrf2通路對ROS/NF-kappaB途徑調節的信號機制；探討激活Nrf2通路對CNTs負性氧化應激效應的保護作用。本項目以細胞對CNTs的分子回響機制為視角，揭示調節CNTs誘導細胞氧化應激效應的可能機制，為更好地控制與消除CNTs毒性效應提供新的思路，也為指導CNTs在生物醫學領域的合理套用提供科學理論依據。

結題摘要

納米物質具有優異的理化學性能的同時也使其顯示出特殊納米生物學與毒理學效應。本研究通過多種體外細胞模型體系研究了多壁/單壁碳納米管的細胞生物學效應及其分子機制，並明確了Nrf2通路在碳納米管誘導的細胞毒性中的作用。我們研究發現，（1）羧基化單壁碳納米管誘導單核細胞毒性、細胞凋亡及周期阻滯；羧基化單壁碳納米管誘還能誘導炎症因子IL-6及IL-8的表達、氧化應激及核轉錄因子NF-kB活化等；闡明了氧化應激及NF-kB活化在羧基化單壁碳納米管誘導單核細胞炎症反應中的作用及機制。（2）多壁碳納米管誘導巨噬細胞的毒性反應，闡明了NADPH氧化酶活化在多壁碳納米管巨噬細胞的氧化應激及毒性反應中的作用。（3）多壁碳納米管誘導肺上皮細胞A549細胞內ROS過量產生和NF-kB 活化，同時伴有p65蛋白核移位和IkBa蛋白胞漿降解；抗氧化劑（NAC）抑制多壁碳納米管誘導的A549細胞內ROS產生及NF-kB活化。結果表明多壁碳納米管激活NF-kB活性存在氧化應激依賴機制。（4）以巨噬細胞衍化的破骨細胞為模型，研究了多壁碳納米管誘導的細胞毒性及凋亡的機制，闡明了線粒體途徑在其誘導破骨細胞凋亡中的作用及其機制。（5）通過野生型和Nrf2基因缺陷型細胞模型，初步證實了Nrf2抗氧化應激調控通路在保護碳納米管誘導細胞毒性中的作用。在該基金資助下，共發表SCI論文7篇，EI論文1篇；參加國際學術2次，國內學術交流1次。