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摘要研究目的：<br>　　通过检测纳米二氧化硅对心肌细胞的毒性，探究纳米二氧化硅作用于大鼠H9c2心肌细胞所能诱导的自噬与凋亡以及相关机制，明确自噬和凋亡在纳米二氧化硅致心肌细胞毒性过程中对细胞命运的影响及其相互作用，以进一步明确纳米二氧化硅的心脏毒性以应用安全性的评估。<br>　　研究方法：<br>　　选用大鼠H9c2心肌细胞为研究对象，将不染纳米二氧化硅的正常培养的细胞组设为对照组，以制备好的不同浓度的纳米二氧化硅悬浮液（12.5μg/mL、25μg/mL、50μg/mL、100μg/mL、150μg/mL、200μg/mL）作用于H9c2细胞后，采用CCK-8法检测细胞不同浓度染毒后不同时点(6，12，24，28h)的细胞存活率，以确定最稳定的染毒时间和染毒浓度。流式细胞术检测细胞内活性氧水平及细胞凋亡率，免疫荧光法定位并半定量检测细胞内自噬相关蛋白LC3的数量，Hoechst33342染色通过对细胞凋亡的细胞核进行标记荧光来观察细胞凋亡，Western Blot法检测自噬及凋亡相关蛋白表达。<br>　　同时设立自噬抑制剂3-MA+100μg/mL纳米二氧化硅组与凋亡抑制剂Z-VAD-FMK+100μg/mL纳米二氧化硅组，与正常对照组及100μg/mL纳米二氧化硅组做对照，流式细胞术检测细胞内活性氧水平及细胞凋亡率，免疫荧光法半定量检测自噬相关蛋白LC3，Western blot法检测自噬及凋亡相关蛋白表达。<br>　　研究结果：<br>　　1、纳米二氧化硅颗粒的表征<br>　　二氧化硅纳米粒子的透射电子显微镜(TEM)及表征结果显示，所使用的60nm纳米二氧化硅在蒸馏水和培养基中均具有良好的稳定性和单分散性。<br>　　2、纳米二氧化硅对H9c2心肌细胞的一般毒性<br>　　CCK-8结果显示，纳米二氧化硅可有效抑制细胞生长，随着浓度的增大对细胞的毒性效应不断增大，且本实验浓度中，在200μg/mL浓度达到最大毒性，细胞存活率明显下降（P＜0.05）。与对照组相比，6、12、24、48小时的纳米二氧化硅组细胞存活率均明显下降，且时间越长，下降幅度越明显，其中作用24h后的细胞活性最为稳定，差异有统计学意义。<br>　　纳米二氧化硅可使H9c2心肌细胞状态改变。染毒24h后，倒置显微镜下明显观察到高浓度染毒组的细胞质皱缩，细胞核破碎。<br>　　纳米二氧化硅诱导H9c2心肌细胞内活性氧水平升高。细胞作用毒物24h后，与对照组相比，细胞内活性氧水平随浓度变化显著升高，其差异具有统计学意义(P＜0.05，P＜0.01)。<br>　　3、纳米二氧化硅诱导H9c2心肌细胞自噬<br>　　由免疫荧光定位及半定量结果显示，随着浓度的不断升高，细胞胞浆内可检测的LC3数量越来越多，其差异具有统计学意义(P＜0.05)。<br>　　纳米二氧化硅诱导H9c2心肌细胞内LC3蛋白表达改变明显变化，随着浓度不断增大，与对照组相比，LC3Ⅰ向LC3Ⅱ转变，其差异具有统计学意义(P＜0.05，P＜0.01)。<br>　　4、纳米二氧化硅诱导H9c2心肌细胞凋亡<br>　　与对照组相比，纳米二氧化硅诱导后的细胞凋亡率随浓度剂量的升高而升高，且具有统计学意义（P＜0.05）。Hoechst33342染色可见明显的细胞核破碎。<br>　　纳米二氧化硅诱导H9c2心肌细胞内Bax、Bcl-2、Caspase-3蛋白表达改变明显变化，随着浓度不断增大，与对照组相比，Bax和Caspase-3蛋白表达不断上升，Bcl-2蛋白表达随之下降，其差异具有统计学意义(P＜0.05，P＜0.01)。<br>　　5、纳米二氧化硅诱导H9c2心肌细胞自噬与凋亡之间的相互关系<br>　　流式细胞术检测抑制剂对凋亡率及活性氧水平的影响，与对照组和100μg/mL SNPs组相比，自噬抑制剂3-MA+100μg/mL纳米二氧化硅组凋亡率及活性氧水平偏高，且高于凋亡抑制剂Z-VAD-FMK+100μg/mL纳米二氧化硅组，凋亡抑制剂Z-VAD-FMK+100μg/mL纳米二氧化硅组凋亡率及活性氧水平下降(P＜0.05，P＜0.01)。<br>　　免疫荧光实验中发现经染毒后细胞胞浆内产生大量LC3蛋白，且与对照组和100μg/mL SNPs组相比，自噬抑制剂3-MA+100μg/mL纳米二氧化硅组荧光强度低且凋亡抑制剂Z-VAD-FMK+100μg/mL纳米二氧化硅组荧光强度增强，经半定量分析后具有统计学意义（P＜0.05）。<br>　　在抑制剂作用下，纳米二氧化硅诱导大鼠H9c2心肌细胞内的LC3、Bax、Bcl-2、Caspase-3蛋白表达均有变化，其中，与对照组及100μg/mL纳米二氧化硅组相比，自噬抑制剂3-MA能抑制LC3Ⅰ向LC3Ⅱ转变，促进Bax和Caspase-3的蛋白表达;凋亡抑制剂Z-VAD-FMK能抑制Bax和Caspase-3的蛋白表达并促进LC3Ⅰ向LC3Ⅱ转变，抗凋亡蛋白Bcl-2明显升高，差异均有统计学意义（P＜0.05，P＜0.01）。<br>　　研究结论：<br>　　1、纳米二氧化硅引发大鼠H9c2心肌细胞出现细胞毒性。<br>　　2、纳米二氧化硅可诱导H9c2心肌细胞自噬。<br>　　3、纳米二氧化硅可诱导H9c2心肌细胞凋亡。<br>　　4、纳米二氧化硅诱导的细胞自噬和凋亡之间具有相互抑制的关系。