纳米氧化钛对小鼠肝和脾损伤分子的免疫机制.pdf

纳米氧化钛对小鼠肝和脾损伤的分予及免疫机制 中文摘要 中文摘要 纳米氧化钛 Ti02 ，作为一种新型的无机化工材料，由于其具有高稳定性， 耐腐蚀和高效光催化活性的特性，而被广泛在涂料、化妆品、医药、食品、牙膏、 造纸、污水处理和空气净化等中应用。其小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应 及宏观量子隧道效应等导致纳米微粒的一些特性不同于常规粒子，使其可通过呼 吸道、表皮、消化道等多种途径进入人体，在体内某些特定部位富集，对人体造 成一定的潜在危害。因此，纳米Ti02对人类和环境的影响已引起人们的高度关注， 并已开展多年的毒性研究，但对其产生体内毒性的作用机制尚未全面深入，尤其 是对肝和脾损伤的分子机制。鉴于此，本论文以不同剂量的纳米n02 锐钛型，5 rim 灌胃处理ICRd、鼠，对其引起肝和脾毒性效应及作用机制进行了研究。另外， 本论文在体外研究了纳米Ti02对乳酸脱氢酶 LDH 活性和结构的影响，以期进 一步了解纳米面02引起肝功能损伤的分子机制。本研究可为纳米材料的安全评估 提供重要的理论依据。 论文主要涉及以下内容： 1 用纳米Ti02连续灌胃处理小鼠30天后，观察了肝组织的病理学变化，分析 了肝功能血清生化指标和血液学指标等。结果表明纳米Ti02处理30天后可导致小 鼠肝体比增加和肝细胞的结构大面积模糊，组织淤血等病变，引起谷丙转氨酶、 碱性磷酸酶、谷草转氨酶、乳酸脱氢酶、胆碱酯酶活性、总蛋白、甘油三酯和总 胆固醇明显增加，而白蛋白和球蛋白的比例、总胆红素却下降，显示肝功能破坏： 血液学分析表明纳米Ti02处理后引起白细胞、红细胞、血小板、网织红细胞、T 平均血红蛋白浓度以及CD4与CDS g率等下降，而平均红细胞体积、平均红细胞血 红蛋白、红细胞分布宽度、血小板压积、红细胞压积、血小板平均体积等明显增 加，表明凝血系统和免疫系统破坏；纳米Ti02处理也可抑制抗炎细胞因子白细胞 介素．2的表达，促进NO的释放。提示纳米Ti02对小鼠肝脏的损伤与凝血系统、免 疫系统的损伤密切相关。然而，低剂量的纳米Ti02对小鼠的凝血系统和免疫系统 影响不大。 2 用纳米Ti02连续灌胃小鼠45天后，观察脾组织的病理学变化，检测小鼠 中文摘要 纳米氧化钛对小鼠肝和辟损伤的分子及免疫机制 及蛋白表达水平，探讨了纳米Ti02对脾脏损伤的氧化应激机制及细胞凋亡机制。 结果表明，纳米Ti02在小鼠脾脏积累，导致脾组织淤血、淋巴结增生和脾细胞凋 引起活性氧自由基大量积累，加剧脾组织脂质过氧化，提示纳米Ti02引起的氧化应 是通过线粒体介导的通路。 3 通过各种光谱学手段，研究了纳米Ti02与乳酸脱氢酶结构一功能的作用关 系。结果表明在一定浓度范围内纳米Ti02对LDH有较高的亲合力并有显著的激活 作用，高浓度纳米Ti02对LDH亲合力下降甚至对LDH活性有抑制作用。光谱学分 析证实纳米Ti02优先与LDH中色氨酸和酪氨酸残基上的氮或氧发生键合作用，随 后再与LDH肽链上半胱氨酸上的硫原子发生键合作用，并进而导致LDH的生色团 疏水性增强和半胱氨酸残基微环境极性增强，LDH构象改变，并且诱导LDH去折 叠。表明纳米Ti02处理引起LDH活性的变化与其结合后引起的结构变化有密切关 L·mol_ 高亲和 系。通过荧光法计算出纳米Ti02与LDH的结合常数分别为1．77x108 L．mol以 低亲和力位点 、饱和结合位点数为0．12；结合距离 力位点 和2．15x107 r---4．18nn3。 关键词：纳米Ti02；小鼠：肝：脾；免疫；氧化应激；细胞凋亡； 乳酸脱氢酶 作 者：段艳梅 指导教师：洪法水 纳米氧化钛对小鼠肝和脾损伤的分予及免疫机制 英文摘要 Themolecularandimmunemechanismsofthemouse liverand to spleendamagedbyexposure Ti02 nanoparticulate Abstract Asnew of typesphoto—catalyst，anti-ultravioletlightagents，andphotoelectric effect aleusedinthefieldsof agents，titaniumdioxide Ti02 nanoparticlespaints， wastewater ceramicand treatment，sterilization，cosmetics，foodadditive，biomedical biomaterials tOits implanted largelyowing high smallsizeand surfaceareaendowt