纳米二氧化硅诱导A549细胞损伤及其氧化应激机制

编号：YYHY00196

篇名：纳米二氧化硅诱导A549细胞损伤及其氧化应激机制

作者：焦常平； 叶亚婧； 张渊； 高峰

关键词：焦常平； 叶亚婧； 张渊； 高峰

机构： 华东理工大学上海市功能性材料化学重点实验室； 华东理工大学上海市新药设计重点实验室； 华东理工大学药学院药剂教研组； 上海市第一人民医院药剂科

摘要： 目的探讨纳米二氧化硅(SiO2)诱导细胞损伤的作用机制研究。方法噻唑蓝比色(MTT)法检测20 nm和50 nm SiO20~1000 mg·L-1处理A549细胞24 h对细胞存活率的影响。纳米SiO225,50和100 mg·L-1处理细胞24 h后,检测细胞内超氧阴离子(O2-·)、羟自由基(·OH)、过氧化氢(H2O2)、一氧化氮自由基(NO·)、活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)含量以及细胞膜ATP酶的活性变化;采用荧光显微镜观察凋亡坏死细胞形态。结果 20 nm和50 nm SiO2对A549细胞的半数致死量(LD50)分别为30±4和(120±14)mg·L-1。与正常对照组比较,纳米SiO2引起A549细胞内O2-·,·OH,H2O2和NO·含量显著增加(P<0.05),ROS过量产生(P<0.05),脂质过氧化物MDA含量显著升高(P<0.05),且细胞存活率与ROS及MDA含量呈现明显的负相关性(R2=0.954和R2=0.937),ATP酶活性显著降低(P<0.05);Hoechst33342/PI双荧光染色法观察到明显的细胞凋亡与坏死。结论纳米SiO2可诱导细胞自由基过量生成,氧化应激反应加剧,导致脂质过氧化反应、细胞膜受损和细胞功能障碍,以及引发细胞凋亡与坏死,产生细胞毒性。