本文主要研究内容
作者张园霄（2019）在《不同尺寸氧化铁纳米颗粒对肿瘤细胞死亡的影响》一文中研究指出：近年来,超顺磁氧化铁纳米颗粒（SPIONs）因其独特的性质逐渐在生物医学领域获得高度认可,因此常被用做医疗诊断用的MRI成像造影剂、治疗用的药物输送系统、磁热疗系统等。但是,纳米药物临床转化的障碍也有很多。主要挑战是:体内环境下的不稳定性、安全性问题、对疾病异质性和患者差异性的忽视。因此,需要充分理解纳米药物的体内和体外行为,准确评估其安全性和功效性。与较大尺寸的相同材料相比,纳米材料表现出显著性差异性质如巨大的比表面积使其具有很强的化学反应活性,这些性质可能会改变它们与细胞及生物分子间的相互作用以及它们的生物分布,从而显著影响它们的安全性和功效性评估。另一方面,SPIONs的尺寸非常小,与生物分子相当。如此小的尺寸可能导致纳米材料分散到身体的各种系统中,从而可能干扰身体各部位的正常功能。纳米材料胞内代谢途径、代谢负担、清除方式、毒副作用等,不仅与纳米材料的安全性能紧密相关,且与其功效紧密相关。安全性是纳米材料应用于临床医学的基础,量化细胞与纳米粒子之间的相互作用,提出优化纳米材料的安全使用方案,已成为现研究阶段的当务之急。目前许多研究团队试图揭示由纳米材料引起细胞死亡的内机理,但是并没有系统的建立起纳米颗粒与细胞死亡通路之间的信息网。因此本研究立足于SPIONs的生物安全性和功效性层面,一方面构建了纳米颗粒理化参数与人乳腺癌细胞MCF7氧化应激动态量化模型,提出纳米粒子功效实现的安全使用方案。另一方面深入研究了SPIONs的尺寸效应引起细胞内氧化应激和激活肿瘤细胞死亡调节通路,充分发挥SPIONs本身治疗肿瘤的功效。通过热分解法制备了三种尺寸油相SPIONs（3 nm、7 nm、14 nm）,为了使SPIONs能分散在水溶液中,我们在油相颗粒表面修饰磷酸化的聚乙二醇（PEG）,修饰后的水相Fe3O4纳米颗粒粒径分别为7.3 nm、15.1 nm和30 nm。在模拟体内的环境,将此纳米粒子与人乳腺癌细胞MCF7共培养,用等离子体电感耦合发射光谱法（ICP-AES）定量分析水相Fe3O4纳米颗粒的入胞量,并建立入胞动力学模型;并通过流式细胞技术、基因干扰等方法探究颗粒引起细胞死亡的机制。研究结果表明:（1）SPIONs的尺寸是胞吞行为的重要决定因素,SPION1（3 nm）代表物质跨膜运输被动运输模型,在6小时内入胞速度由快到慢且6小时之后的入胞量基本达到稳定状态。SPION2（7 nm）和SPION3（14 nm）代表了物质跨膜运输主动运输模型。在8 h时SPION2（7 nm）和SPION3（14 nm）的入胞速率达到最大,并且此后SPION2（7 nm）和SPION3（14 nm）的入胞速率变小,入胞量在24小时后趋于平稳。不同尺寸的氧化铁纳米颗粒具有不同的胞吞动力学曲线,三种尺寸的纳米颗粒入胞速率变化趋势不同,氧化铁纳米颗粒入胞速率过快使细胞代谢紊乱造成细胞死亡。在后续研究中我们试图寻找导致细胞死亡的根本原因,建立纳米颗粒入胞速率与细胞死亡之间的联系。（2）胞吞速率与细胞死亡关联的直接因素是活性氧,活性氧的生成量随纳米颗粒的胞吞速率增大而逐渐增加,活性氧主要来源于细胞质和线粒体中,过量的活性氧造成胞内氧化应激失衡从而引起细胞死亡。Fe3O4纳米颗粒的入胞造成细胞氧化损伤具有存在明显的时间效应、浓度效应、尺寸效应。通过对细胞氧化应激指标的分析发现,Fe3O4纳米颗粒的入胞造成胞内氧化应激程度随浓度的增大而增多,随时间延长先增大后减小并在6小时达到峰值。3纳米的颗粒引起胞内质活性氧含量最低,7纳米和14纳米的颗粒引起的胞质活性氧最高且基本一致,不同尺寸的SPIONs在6小时造成线粒体极化程度3纳米最大,其余两个尺寸造成线粒体损伤程度和较低。根据线粒体和胞质活性氧产生情况,我们得出纳米颗粒与细胞共孵育6小时造成胞内总活性氧含量由多到少依次是7 nm、14 nm、3 nm,这是因为6小时时7 nm和14 nm的入胞速率已经超过3 nm。三种尺寸纳米颗粒造成膜过氧化损伤程度由大到小依次是3 nm、7 nm和14 nm,说明细胞在与纳米颗粒共孵育6小时之内,3 nm颗粒造成细胞死亡最多,14 nm颗粒造成细胞死亡最少。这是因为3 nm颗粒在6小时内胞吞速率增长过快且大于7 nm和14 nm。（3）胞质活性氧和线粒体活性氧的产生是由多种氧化应激通路调节的,3纳米颗粒激活5条氧化应激通路,7纳米和14纳米分别激活三条氧化应激通路。通过数据对比我们可知,3纳米的颗粒引起细胞氧化应激主要通过线粒体通路,这与前面相同条件下3纳米颗粒造成线粒体活性氧含量最高数据一致;7纳米和14纳米的颗粒引起细胞氧化应激主要通过胞质途径,这与前面相同条件下7纳米和14纳米颗粒造成胞质活性氧活性氧含量最高数据一致。（4）纳米颗粒颗粒入胞造成细胞氧化损伤是这四种细胞死亡途径共同作用的结果。说明不同尺寸的纳米颗粒引起各细胞死亡途径的通量有较大差异,表现出颗粒的尺寸效应。3 nm颗粒引起的坏死途径受到抑制,7 nm颗粒引起的凋亡途径受到轻微抑制,14 nm颗粒引起的坏死和凋亡途径受到抑制。通过对四种细胞死亡关键基因CASP3、RIPK3、ATG9B、ALOX5AP表达量及干扰分析得知SPION1（3 nm）在铁死亡、坏死、凋亡、自噬、这四种途径的分配占比分别为20%、10%、35%、35%;SPION2（7 nm）在铁死亡、坏死、凋亡、自噬这四种途径的分配占比分别为25%、25%、20%、30%,SPION3（14 nm）在铁死亡、坏死、凋亡、自噬这四种途径的分配占比分别为35%、0%、30%、35%。不同尺寸纳米颗粒造成细胞死亡途径流通率的差异据与上述关键基因表达量的数据相符。
Abstract
jin nian lai ,chao shun ci yang hua tie na mi ke li （SPIONs）yin ji du te de xing zhi zhu jian zai sheng wu yi xue ling yu huo de gao du ren ke ,yin ci chang bei yong zuo yi liao zhen duan yong de MRIcheng xiang zao ying ji 、zhi liao yong de yao wu shu song ji tong 、ci re liao ji tong deng 。dan shi ,na mi yao wu lin chuang zhuai hua de zhang ai ye you hen duo 。zhu yao tiao zhan shi :ti nei huan jing xia de bu wen ding xing 、an quan xing wen ti 、dui ji bing yi zhi xing he huan zhe cha yi xing de hu shi 。yin ci ,xu yao chong fen li jie na mi yao wu de ti nei he ti wai hang wei ,zhun que ping gu ji an quan xing he gong xiao xing 。yu jiao da che cun de xiang tong cai liao xiang bi ,na mi cai liao biao xian chu xian zhe xing cha yi xing zhi ru ju da de bi biao mian ji shi ji ju you hen jiang de hua xue fan ying huo xing ,zhe xie xing zhi ke neng hui gai bian ta men yu xi bao ji sheng wu fen zi jian de xiang hu zuo yong yi ji ta men de sheng wu fen bu ,cong er xian zhe ying xiang ta men de an quan xing he gong xiao xing ping gu 。ling yi fang mian ,SPIONsde che cun fei chang xiao ,yu sheng wu fen zi xiang dang 。ru ci xiao de che cun ke neng dao zhi na mi cai liao fen san dao shen ti de ge chong ji tong zhong ,cong er ke neng gan rao shen ti ge bu wei de zheng chang gong neng 。na mi cai liao bao nei dai xie tu jing 、dai xie fu dan 、qing chu fang shi 、du fu zuo yong deng ,bu jin yu na mi cai liao de an quan xing neng jin mi xiang guan ,ju yu ji gong xiao jin mi xiang guan 。an quan xing shi na mi cai liao ying yong yu lin chuang yi xue de ji chu ,liang hua xi bao yu na mi li zi zhi jian de xiang hu zuo yong ,di chu you hua na mi cai liao de an quan shi yong fang an ,yi cheng wei xian yan jiu jie duan de dang wu zhi ji 。mu qian hu duo yan jiu tuan dui shi tu jie shi you na mi cai liao yin qi xi bao si wang de nei ji li ,dan shi bing mei you ji tong de jian li qi na mi ke li yu xi bao si wang tong lu zhi jian de xin xi wang 。yin ci ben yan jiu li zu yu SPIONsde sheng wu an quan xing he gong xiao xing ceng mian ,yi fang mian gou jian le na mi ke li li hua can shu yu ren ru xian ai xi bao MCF7yang hua ying ji dong tai liang hua mo xing ,di chu na mi li zi gong xiao shi xian de an quan shi yong fang an 。ling yi fang mian shen ru yan jiu le SPIONsde che cun xiao ying yin qi xi bao nei yang hua ying ji he ji huo zhong liu xi bao si wang diao jie tong lu ,chong fen fa hui SPIONsben shen zhi liao zhong liu de gong xiao 。tong guo re fen jie fa zhi bei le san chong che cun you xiang SPIONs（3 nm、7 nm、14 nm）,wei le shi SPIONsneng fen san zai shui rong ye zhong ,wo men zai you xiang ke li biao mian xiu shi lin suan hua de ju yi er chun （PEG）,xiu shi hou de shui xiang Fe3O4na mi ke li li jing fen bie wei 7.3 nm、15.1 nmhe 30 nm。zai mo ni ti nei de huan jing ,jiang ci na mi li zi yu ren ru xian ai xi bao MCF7gong pei yang ,yong deng li zi ti dian gan ou ge fa she guang pu fa （ICP-AES）ding liang fen xi shui xiang Fe3O4na mi ke li de ru bao liang ,bing jian li ru bao dong li xue mo xing ;bing tong guo liu shi xi bao ji shu 、ji yin gan rao deng fang fa tan jiu ke li yin qi xi bao si wang de ji zhi 。yan jiu jie guo biao ming :（1）SPIONsde che cun shi bao tun hang wei de chong yao jue ding yin su ,SPION1（3 nm）dai biao wu zhi kua mo yun shu bei dong yun shu mo xing ,zai 6xiao shi nei ru bao su du you kuai dao man ju 6xiao shi zhi hou de ru bao liang ji ben da dao wen ding zhuang tai 。SPION2（7 nm）he SPION3（14 nm）dai biao le wu zhi kua mo yun shu zhu dong yun shu mo xing 。zai 8 hshi SPION2（7 nm）he SPION3（14 nm）de ru bao su lv da dao zui da ,bing ju ci hou SPION2（7 nm）he SPION3（14 nm）de ru bao su lv bian xiao ,ru bao liang zai 24xiao shi hou qu yu ping wen 。bu tong che cun de yang hua tie na mi ke li ju you bu tong de bao tun dong li xue qu xian ,san chong che cun de na mi ke li ru bao su lv bian hua qu shi bu tong ,yang hua tie na mi ke li ru bao su lv guo kuai shi xi bao dai xie wen luan zao cheng xi bao si wang 。zai hou xu yan jiu zhong wo men shi tu xun zhao dao zhi xi bao si wang de gen ben yuan yin ,jian li na mi ke li ru bao su lv yu xi bao si wang zhi jian de lian ji 。（2）bao tun su lv yu xi bao si wang guan lian de zhi jie yin su shi huo xing yang ,huo xing yang de sheng cheng liang sui na mi ke li de bao tun su lv zeng da er zhu jian zeng jia ,huo xing yang zhu yao lai yuan yu xi bao zhi he xian li ti zhong ,guo liang de huo xing yang zao cheng bao nei yang hua ying ji shi heng cong er yin qi xi bao si wang 。Fe3O4na mi ke li de ru bao zao cheng xi bao yang hua sun shang ju you cun zai ming xian de shi jian xiao ying 、nong du xiao ying 、che cun xiao ying 。tong guo dui xi bao yang hua ying ji zhi biao de fen xi fa xian ,Fe3O4na mi ke li de ru bao zao cheng bao nei yang hua ying ji cheng du sui nong du de zeng da er zeng duo ,sui shi jian yan chang xian zeng da hou jian xiao bing zai 6xiao shi da dao feng zhi 。3na mi de ke li yin qi bao nei zhi huo xing yang han liang zui di ,7na mi he 14na mi de ke li yin qi de bao zhi huo xing yang zui gao ju ji ben yi zhi ,bu tong che cun de SPIONszai 6xiao shi zao cheng xian li ti ji hua cheng du 3na mi zui da ,ji yu liang ge che cun zao cheng xian li ti sun shang cheng du he jiao di 。gen ju xian li ti he bao zhi huo xing yang chan sheng qing kuang ,wo men de chu na mi ke li yu xi bao gong fu yo 6xiao shi zao cheng bao nei zong huo xing yang han liang you duo dao shao yi ci shi 7 nm、14 nm、3 nm,zhe shi yin wei 6xiao shi shi 7 nmhe 14 nmde ru bao su lv yi jing chao guo 3 nm。san chong che cun na mi ke li zao cheng mo guo yang hua sun shang cheng du you da dao xiao yi ci shi 3 nm、7 nmhe 14 nm,shui ming xi bao zai yu na mi ke li gong fu yo 6xiao shi zhi nei ,3 nmke li zao cheng xi bao si wang zui duo ,14 nmke li zao cheng xi bao si wang zui shao 。zhe shi yin wei 3 nmke li zai 6xiao shi nei bao tun su lv zeng chang guo kuai ju da yu 7 nmhe 14 nm。（3）bao zhi huo xing yang he xian li ti huo xing yang de chan sheng shi you duo chong yang hua ying ji tong lu diao jie de ,3na mi ke li ji huo 5tiao yang hua ying ji tong lu ,7na mi he 14na mi fen bie ji huo san tiao yang hua ying ji tong lu 。tong guo shu ju dui bi wo men ke zhi ,3na mi de ke li yin qi xi bao yang hua ying ji zhu yao tong guo xian li ti tong lu ,zhe yu qian mian xiang tong tiao jian xia 3na mi ke li zao cheng xian li ti huo xing yang han liang zui gao shu ju yi zhi ;7na mi he 14na mi de ke li yin qi xi bao yang hua ying ji zhu yao tong guo bao zhi tu jing ,zhe yu qian mian xiang tong tiao jian xia 7na mi he 14na mi ke li zao cheng bao zhi huo xing yang huo xing yang han liang zui gao shu ju yi zhi 。（4）na mi ke li ke li ru bao zao cheng xi bao yang hua sun shang shi zhe si chong xi bao si wang tu jing gong tong zuo yong de jie guo 。shui ming bu tong che cun de na mi ke li yin qi ge xi bao si wang tu jing de tong liang you jiao da cha yi ,biao xian chu ke li de che cun xiao ying 。3 nmke li yin qi de huai si tu jing shou dao yi zhi ,7 nmke li yin qi de diao wang tu jing shou dao qing wei yi zhi ,14 nmke li yin qi de huai si he diao wang tu jing shou dao yi zhi 。tong guo dui si chong xi bao si wang guan jian ji yin CASP3、RIPK3、ATG9B、ALOX5APbiao da liang ji gan rao fen xi de zhi SPION1（3 nm）zai tie si wang 、huai si 、diao wang 、zi shi 、zhe si chong tu jing de fen pei zhan bi fen bie wei 20%、10%、35%、35%;SPION2（7 nm）zai tie si wang 、huai si 、diao wang 、zi shi zhe si chong tu jing de fen pei zhan bi fen bie wei 25%、25%、20%、30%,SPION3（14 nm）zai tie si wang 、huai si 、diao wang 、zi shi zhe si chong tu jing de fen pei zhan bi fen bie wei 35%、0%、30%、35%。bu tong che cun na mi ke li zao cheng xi bao si wang tu jing liu tong lv de cha yi ju yu shang shu guan jian ji yin biao da liang de shu ju xiang fu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自西北大学的张园霄，发表于刊物西北大学2019-10-11论文，是一篇关于超顺磁氧化铁纳米颗粒论文,凋亡论文,坏死论文,自噬论文,铁死亡论文,西北大学2019-10-11论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自西北大学2019-10-11论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：超顺磁氧化铁纳米颗粒论文; 凋亡论文; 坏死论文; 自噬论文; 铁死亡论文; 西北大学2019-10-11论文;