纳米氧化锌对hek293细胞的毒性作用及其作用机制的研究

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1、SOOCHOWUNIVERSITY硕士学位论文论文题目纳米氧化锌对HEK293细胞的毒性作用及其作用机制的研究研究生姓名陈玉莹指导教师姓名韩宏岩专业名称生物化学与分子生物学研究方向纳米毒理学论文提交日期2015年5月苏州大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。论文作者签名：芮域日期：苏州

2、大学学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定，即：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中心、中国科学技术信息研宄所（含万方数据电子出版社)、中国学术期刊（光盘版）电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。涉密论文口本学位论文属在_____年_月解密后适用本规定。非涉密论文0论文作者签名:_^^__日期：謂.4•卞导师签名：曰m：

3、…夂斗-丨。纳米氧化锌对HEK293细胞的毒性作用及其作用机制的研究中文摘要纳米氧化锌对HEK293细胞的毒性作用及其作用机制的研究中文摘要纳米氧化锌（ZnONanoparticles，ZnONPs）是目前继碳纳米管之后又一个备受关注的多功能纳米材料。纳米氧化锌的颗粒大小约在1～100nm之间。由于晶粒的细微化，其表面电子结构和晶体结构发生变化，产生了宏观物体所不具有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应以及高透明度、高分散性等特点，而被广泛应用于橡胶、陶瓷、化工、环保、饲料、电子、化妆品、光学、生物、医药等众多领域，具有非常广阔的应用前景。纳米氧化锌在创造巨大经济

4、效益的同时，其毒性和健康效应也应引起人们的关注。但是，到目前为止，关于纳米氧化锌的生物安全性的研究还很少，而且已取得的研究结果也并不统一，还需要进行大量的研究证明。基于此，本研究以三种不同尺寸的纳米氧化锌（15nm、30nm、90nm）为对象，比较不同浓度的纳米氧化锌（15nm）对HEK293细胞的毒性大小以及同一浓度（4.0μg/ml）不同尺寸的氧化锌（常规氧化锌、15nm、30nm、90nm）对HEK293细胞的毒性差异，并进一步研究纳米氧化锌的毒性作用机制，以期为纳米氧化锌做体外安全性评估，并为纳米材料毒理学以及其生物安全性研究提供一定的理论依据。首先，利用透射电子显微

5、镜（TEM）和动态光散射（DLS）对实验所用纳米氧化锌（15nm、30nm、90nm）进行表征，然后分别从纳米氧化锌对HEK293细胞的细胞形态学、细胞损伤、抗氧化指标等方面的影响进行研究。研究结果显示，实验所用3种不同尺寸ZnONPs的纯度均大于99.9％，其结构均为红锌矿晶型，其尺寸均比理论尺寸略大。用15nm不同浓度（0、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0μg/ml）的ZnONPs、同一浓度（4.0μg/ml）不同尺寸（常规ZnO、15nm、30nm、90nm）的ZnONPs处理HEK293细胞，培养48h后，荧光显微镜观察显示，随着ZnONPs浓度的逐渐

6、增大，HEK293细胞逐渐出现形态学变化：细胞排列疏松，间隙增大，I中文摘要纳米氧化锌对HEK293细胞的毒性作用及其作用机制的研究胞质内颗粒物增多，透明度下降，部分细胞回缩变圆并出现脱落。且在相同浓度下，ZnONPs尺寸越小，这种变化越明显。MTT、流式细胞仪、Caspase3检测结果显示，随着ZnONPs浓度的增大，HEK293细胞活性逐渐降低，凋亡率逐渐升高，Caspase3活性逐渐增强；随着ZnONPs尺寸的减小，HEK293细胞活性逐渐降低，凋亡率逐渐升高，Caspase3活性逐渐增强。HEK293细胞抗氧化指标（MDA、ROS、GSH）检测结果显示，随着ZnONP

7、s浓度的增大，HEK293细胞中MDA和ROS水平逐渐升高，GSH水平逐渐降低；随着ZnONPs尺寸的减小，HEK293细胞中MDA和ROS水平逐渐升高，GSH水平逐渐降低。MDA、ROS的过量积累，GSH的大量消耗，影响了细胞正常的氧化-抗氧化水平，诱导HEK293细胞出现氧化应激状态，从而进一步诱导Caspase3的活化，最后导致细胞发生凋亡，且ZnONPs对HEK293细胞的这种毒性作用具有明显的剂量效应和尺寸效应，即ZnONPs浓度越大，其对HEK293细胞的毒性越大，ZnONPs尺寸越小，其对