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两种纳米SiO2刺激巨噬细胞上清液对成纤维细胞的作用
目的 探讨20-nm、60-nm SiO2诱导巨噬细胞生成细胞因子在中国仓鼠肺成纤维细胞(Chinese hamster lung fibroblast,CHL细胞)增殖、胶原合成和基质金属蛋白酶-2(matrix metalloproteinase-2,MMP-2)表达中的作用.方法 采用酶联免疫法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)测定2种纳米SiO2染毒RAW264.7细胞生成转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)、白细胞介素-1 β(interleukin-1β,IL-1β)的量.CHL细胞与两种纳米SiO2染毒RAW264.7细胞培养上清液共同孵育后,分别用MTT、消化和免疫组化法测定CHL细胞增殖率、羟脯氨酸(hydroxyproline,Hyp)生成量及MMP-2表达.结果 与阴性对照组比较,RAW264.7细胞生成TGF-β1,IL-1β增加;CHL细胞增殖率、Hyp生成量和MMP-2表达率增加.结论 两种粒径纳米SiO2与微米SiO2一样,可通过刺激巨噬细胞释放细胞因子促进成纤维细胞增殖,胶原合成和MMP-2增加,启动肺纤维化的发生.
关键词： 纳米SiO2颗粒 RAW264.7细胞 CHL细胞 细胞因子 纤维化 -
纳米二氧化硅颗粒对肝HL-7702细胞的毒性作用
目的:探讨纳米二氧化硅(SiO2)颗粒对肝细胞HL-7702的毒性作用,阐明其作用机制.方法:体外培养的人正常HL-7702肝细胞随机分为阴性对照组和12.5、25.0、50.0、100.0 mg·L-1 SiO2组.采用透射电子显微镜(TEM)和动态光散射(DLS)法对纳米SiO2颗粒进行表征和粒径检测.细胞处理24 h后,HE染色观察各组细胞形态学;MTT实验检测各组细胞存活率;乳酸脱氢酶(LDH)活力实验检测各组细胞培养液中LDH活力;流式细胞术(FCM)检测各组细胞中活性氧(ROS)水平.结果:TEM观察,纳米SiO2呈球形,颗粒大小较均匀一致,分散性较好,颗粒平均粒径为(65.87±9.02) nm;DLS法检测,纳米SiO2颗粒在高纯水和RPMI-1640培养液中的水合粒径明显增大,分别为(124.57土8.02)和(139.32±9.93) nm.HE染色,纳米SiO2颗粒能够导致HL-7702细胞形态改变,25.0和50.0 mg·L-1 SiO2组细胞数目减少,排列紊乱;100.0mg · L-1SiO2组细胞质皱缩、细胞排列稀疏,部分细胞呈凋亡的形态学表现.与阴性对照组比较,各浓度纳米SiO2组HL-7702细胞存活率均下降,50.0和100.00mg· L-1 SiO2组细胞存活率明显下降(P＜0.05);50.0和100.00mg· L-1 SiO2组培养液中LDH活力明显升高(P＜0.05),细胞中ROS水平明显升高(P＜0.05).结论:纳米SiO2颗粒能够对HL-7702细胞产生毒性作用,并呈一定的浓度依赖效应;其毒性作用机制可能与细胞中ROS的产生有关联.
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纳米SiO2颗粒在HepG2细胞中的分布及其细胞毒性
目的:检测纳米SiO2颗粒作用于HepG2细胞后纳米颗粒的细胞摄取、分布情况及颗粒对细胞的毒性作用,初步探讨纳米颗粒的摄取、分布与细胞毒性的关系.方法:采用透射电镜(TEM)及动态光散射法检测纳米SiO2颗粒的表征;纳米SiO2颗粒作用HepG2细胞后,用荧光显微镜及TEM观察纳米SiO2颗粒的细胞摄取及细胞内分布情况;不同浓度纳米SiO2颗粒(0、25、50、100 及200 mg·L-1)作用于HepG2细胞24 h后,采用MTT法检测细胞存活率,用Rhodamine123标记流式细胞术检测线粒体膜电位变化.结果:TEM结果显示,纳米SiO2颗粒呈球形,分散性好,大小均一.动态光散射法结果显示,纳米SiO2颗粒在无血清DMEM中粒径约为94 nm,分散性较好.纳米SiO2颗粒作用于HepG2细胞3 h即可进入细胞;作用24 h后,可以单一颗粒或成簇的形态分散在胞质内,并在线粒体等细胞器内沉积;不同浓度纳米SiO2颗粒作用于细胞24 h后,各组细胞存活率及线粒体膜电位较对照组均有显著下降(P＜0.05),且随着剂量增加细胞存活率和线粒体膜电位降低.结论:纳米SiO2颗粒进入细胞并在细胞器中沉积,可导致线粒体等细胞器的损伤,进而产生细胞毒性作用,抑制细胞增殖.
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纳米SiO2颗粒对斑马鱼行为变化的影响
目的:研究纳米SiO2颗粒(SiO2-NPs)暴露下斑马鱼行为学的变化,并对其变化规律进行分析,以期对突发的SiO2-NPs污染实现早期的预警.方法:利用生物在线监测仪,以正常水质中斑马鱼的行为变化为基础,比较300、600、1 200 mg/L SiO2-NPs暴露下斑马鱼的个体行为(包括游动速度、游动高度、转弯次数和加速度)和群体行为(包括平均距离和分散度)的变化规律.结果:与正常水质比较,600和1 200 mg/L SiO2-NPs暴露下,斑马鱼的游动行为发生改变,游动速度在6h时的降幅达到30％～50％,与暴露前相比差异显著(P均＜0.01);游动高度的改变稍滞后于游动速度,在19h时迅速下降,24 h时降幅达到90％以上(P＜0.01);斑马鱼原有群体行为也发生改变,平均距离和分散度在24 h时均显著下降(P均＜0.01).结论:SiO2-NPs暴露下,斑马鱼的行为短时间内变化明显,且随着浓度的增加,变化越明显,基本符合环境压力模型.
