人工合成硫化镉量子点对大鼠肾小管上皮细浩胞的毒性研究-公共卫生与预防医学；卫生毒理学专业毕业论文.pdf.docx

天津医科大学硕士学位论文中文摘要 天津医科大学硕士学位论文 中文摘要 量子点是指三维尺度均处在纳米量级(1～100nm)的材料。量子点由于其独 特的光化学特性，已被广泛应用于光电领域和生物医学领域。随着量子点应用 的增加，生物体接触到量子点的机会也越来越多。已有研究表明，多种量子点 都具有体内和体外毒性作用，但是量子点的毒性受多种因素的影响，对于具体 量子点的毒性需要进行个性化的评价。另外，量子点毒性作用的机制也尚无定 论。肾脏作为量子点重要的排泄器官，肾小管上皮细胞可能受到量子点的损伤。 因此，本研究选用研究尚不充分的硫化镉量子点，研究其对大鼠肾小管上皮细 胞的毒性作用，并探讨其毒性作用的机制。 目的 本研究旨在采用分子生物学技术，研究硫化镉量子点(cadmium sulphide quantum dot，CdS QDs)对体外原代培养的大鼠肾小管上皮细胞(renal tubularepithelial cells，TECs)的毒性作用，并探讨其毒性作用的机制，为CdS QDs 的安全应用提供依据。 方法 1．大鼠肾小管上皮细胞的原代培养 采用机械分离结合酶消化法获取肾小管，原代及传代培养大鼠肾小管上皮细 胞。 2．硫化镉量子点对大鼠肾小管上皮细胞的毒性作用研究 将处于对数生长期的细胞分别暴露于对照组(0．00)、2．50、10．00、20．00和 40．00／．tg／mL的CdS QDs剂量组24h，观察不同剂量CdS QDs对TECs的形态学 影响，并采用MTT实验检测CdS QDs对细胞存活率的影响。 3．硫化镉量子点对大鼠。肾小管上皮细胞的毒性机制的研究 将处于对数生长期的细胞分别暴露于对照组(0．00)、2．50、10．00、20．00和 40．00 pg／mL的CdS QDs剂量组24h，采用生物化学法检测细胞内的活性氧 (Reactive oxygen species，ROS)、丙二醛(malondialdehyde，MDA)、谷胱甘肽 (glutathione，GSH)和乳酸脱氢酶(1actate dehydrogenase，LDH)含量。采用 western blotting法检测CdS QDs对细胞的过氧化氢酶(catalase，CAT)、谷胱甘 肽过氧化物还原酶(glutathione peroxidase，GSH—Px)和超氧化物歧化酶 天津医科大!学硕士学位论文(superoxide 天津医科大!学硕士学位论文 (superoxide dismutase，SOD)的蛋白表达的影响，实时定量PCR法检测细胞内 CAT、GSH．Px和SOD mRNA的相对表达量，采用原子吸收光谱法(atomic absorption spectrometry,AAS)测定细胞内外的Cd2+浓度。 夸士田 ：口7K 1．大鼠肾小管上皮细胞的原代培养 培养的细胞形态为多边鹅卵石样，体积较大，镜下透明度高，各细胞紧密相 靠，互相衔接，融合成片，呈蜂窝状，符合大鼠肾小管上皮细胞的形态学特点。 细胞免疫化学实验发现培养的细胞特异性表达的角蛋白．18，而不表达Ⅷ因子和 结蛋白。综合形态学和细胞免疫化学实验的结果，可以判断培养的细胞是大鼠 肾小管上皮细胞。 2．硫化镉量子点对大鼠肾小管上皮细胞的毒性作用研究 倒置显微镜下观察细胞形态发现，CdS QDs作用后的细胞附壁疏松、变圆、 细胞体积减小。从1099／mL组开始，细胞脱落增加，漂浮在培养液中，细胞死 亡增加。在各剂量组加入抗氧化剂N．乙酰半胱氨酸NAC(N．already usions amino acid in half)，可增加细胞存活率。在10．OO、20．oo和40．00 pg／mL剂量组，CdS 单独作用和CdS+NAC联合作用24h后细胞存活率的差别有统计学意义。 MTT实验结果显示，随着CdS QDs染毒剂量的增加，细胞存活率逐渐降低。 2．50、10．00、20．00和40．00 gg／mL剂量组的细胞存活率与对照组相比，差别有 统计学意义(氏O．05或P0．01)。 3．硫化镉量子点对大鼠肾小管上皮细胞的毒性机制研究 随着CdS QDs染毒剂量的增加，ROS、MDA和LDH含量升高，GSH含量 下降，SOD、CAT和GSH—Px的蛋白和mRNA的表达量逐渐降低。与对照组相 比，20．00 gg／mL剂量组的SOD和CAT，以及40 gg／mL剂量组的SOD、CAT 和GSH．Px的蛋白和mRNA表达量降低，且差别有统计学意义(P0．05或 P0．01)。 随着CdS QDs染毒剂量的增加，细胞内外Cd2+浓度均升高，到40．00 pg／mL 剂量组时，细胞内外Cd2+浓度均出现急剧上升。 结论 CdS QDs可以降低大鼠肾小管上皮细胞的存活率，抗氧化