12月28日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Redox Biology在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院（人口健康領(lǐng)域）營(yíng)養(yǎng)代謝與食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室尹慧勇研究組的研究論文“TiO2 nanoparticles cause mitochondrial dysfunction, activate inflammatory responses, and attenuate phagocytosis in macrophages: A proteomic and metabolomic insight” （http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213231717306584）。 該研究發(fā)現(xiàn)二氧化鈦納米顆?？梢酝ㄟ^(guò)激活炎癥反應(yīng)和造成線粒體的功能障礙來(lái)影響巨噬細(xì)胞的功能。
納米顆粒由于其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)已被廣泛用于食品、化妝品和藥品等領(lǐng)域，特別是二氧化鈦（TiO2）納米顆粒，已被添加到化妝品、口香糖、飲料、醬油和其他產(chǎn)品。但是，二氧化鈦納米顆粒對(duì)人體健康的影響仍然不是非常清楚，這也引起了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。該研究表明二氧化鈦納米粒子可以通過(guò)作用于巨噬細(xì)胞而影響免疫反應(yīng)。
研究生陳群和王寧寧等在尹慧勇研究員的指導(dǎo)下，通過(guò)對(duì)蛋白質(zhì)組學(xué)的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)用二氧化鈦納米顆粒處理巨噬細(xì)胞可導(dǎo)致細(xì)胞膜重構(gòu)和激活炎癥反應(yīng)。利用透射電子顯微鏡，研究人員觀察到二氧化鈦納米顆粒通過(guò)內(nèi)吞途徑被困在多泡體（Multi-vesicular Bodies, MVB）中?；?3C示蹤技術(shù)的代謝流分析表明，二氧化鈦納米顆粒顯著降低了三羧酸循環(huán)途徑的代謝流，并且還會(huì)引起線粒體活性氧ROS的增加，減少ATP的生成，降低心磷脂的含量，從而造成線粒體的功能障礙。進(jìn)一步的研究表明二氧化鈦納米顆?？梢酝ㄟ^(guò)增加TNF- 、iNOS和COX-2的mRNA水平而激活炎癥反應(yīng)，代謝組學(xué)分析也顯示COX-2的代謝產(chǎn)物包括前列腺素PGD2，PGE2和15d-PGJ2的產(chǎn)生也顯著增加。此外，二氧化鈦納米顆粒也引起巨噬細(xì)胞吞噬功能的明顯降低。他們利用蛋白質(zhì)組學(xué)結(jié)合脂質(zhì)組學(xué)技術(shù)揭示了二氧化鈦納米顆粒可以通過(guò)激活炎癥反應(yīng)和造成線粒體的功能障礙來(lái)影響巨噬細(xì)胞的功能，提示長(zhǎng)期暴露可能對(duì)人體健康產(chǎn)生潛在的影響。
該研究工作了獲得了國(guó)家自然基金、中科院和科技部等項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的支持。(科技處)
圖 TiO2 納米顆粒對(duì)巨噬細(xì)胞代謝和功能的影響
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