碲化镉量子点对小鼠原代肝、肾细胞的毒性作用研究

【作者】 杨炳君； 王婧； 郝明路； 刘汝涛；

【机构】 山东大学环境科学与工程学院；

【摘要】 量子点是由IIB-VIA族元素(如CdSe,CdTe等)或IIIA-VA族元素(如InP,GaAs等)组成的粒径范围从2 nm至100 nm的半导体纳米晶体[1]。因其独特的光学特性,量子点在用于荧光探针、荧光共振能量转移中作为能量给体以及作为标记物进行生物医学成像等方面展现出巨大潜力[2-4]。其中含镉量子点因其发光效率最高,最早被应用于生物医学研究领域,研究者对其产生的生物毒性也非常关注。研究表明肝脏以及肾脏是含镉量子点的主要毒性靶器官,也是体内镉的主要蓄积部位[5-7]。肝细胞常被用作评价镉的细胞毒性,肾小管上皮细胞是研究肾毒性的模式细胞。因此,我们选择小鼠原代肝细胞以及肾小管上皮细胞作为模型研究了CdTe量子点的细胞毒性。我们首先用CCK-8法分析了CdTe量子点的细胞毒性,从整体上评价了CdTe量子点对小鼠肾小管上皮细胞及肝细胞活力的影响。在此基础上用流式细胞术探讨了经量子点暴露后细胞内量子点、镉离子的含量与量子点细胞毒性的关系、细胞对CdTe量子点所引发的氧化应激反应(ROS、MDA含量和SOD、过氧化氢酶活性指标)以及氧化应激导致的细胞凋亡。最后通过单细胞凝胶电泳技术研究了CdTe量子点产生的基因毒性。研究结果表明,CdTe量子点对这两种原代细胞均具有细胞毒性。与肾小管上皮细胞相比,肝细胞对CdTe量子点的耐受性更强。细胞原位的研究结果证实CdTe量子点可通过"木马"("Trojan horse")效应将镉带入细胞。经CdTe量子点暴露后细胞内同时存在CdTe量子点和镉离子,且量子点的染毒剂量越大,释放出镉离子的量越大,诱发氧化应激、DNA损伤、细胞凋亡等的毒性效应越强。更多还原