12月28日，國際學術期刊Redox Biology在線發(fā)表了中國科學院上海生命科學研究院（人口健康領域）營養(yǎng)代謝與食品安全重點實驗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^激活炎癥反應和造成線粒體的功能障礙來影響巨噬細胞的功能。
納米顆粒由于其獨特的物理和化學性質已被廣泛用于食品、化妝品和藥品等領域，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、醬油和其他產品。但是，二氧化鈦納米顆粒對人體健康的影響仍然不是非常清楚，這也引起了人們越來越多的關注。該研究表明二氧化鈦納米粒子可以通過作用于巨噬細胞而影響免疫反應。
研究生陳群和王寧寧等在尹慧勇研究員的指導下，通過對蛋白質組學的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)用二氧化鈦納米顆粒處理巨噬細胞可導致細胞膜重構和激活炎癥反應。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內吞途徑被困在多泡體（Multi-vesicular Bodies, MVB）中?；?3C示蹤技術的代謝流分析表明，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。進一步的研究表明二氧化鈦納米顆粒可以通過增加TNF- 、iNOS和COX-2的mRNA水平而激活炎癥反應，代謝組學分析也顯示COX-2的代謝產物包括前列腺素PGD2，PGE2和15d-PGJ2的產生也顯著增加。此外，二氧化鈦納米顆粒也引起巨噬細胞吞噬功能的明顯降低。他們利用蛋白質組學結合脂質組學技術揭示了二氧化鈦納米顆?？梢酝ㄟ^激活炎癥反應和造成線粒體的功能障礙來影響巨噬細胞的功能，提示長期暴露可能對人體健康產生潛在的影響。
該研究工作了獲得了國家自然基金、中科院和科技部等項目經費的支持。(科技處)
圖 TiO2 納米顆粒對巨噬細胞代謝和功能的影響
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