二氧化钛纳米颗粒对RSC-364大鼠滑膜细胞的影响

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雅宝题库解析：
纳米颗粒由于具有特殊的理化性质，近来被广泛用于人工植入体纳米涂层研究以促进细胞黏附。但是，纳米涂层在机体内由于生物体摩擦和电化学腐蚀作用可产生纳米磨损颗粒，将直接影响关节腔内衬的滑膜组织。针对目前的研究现状，论文以二氧化钛纳米颗粒（nano-TiO2）为研究对象，大鼠滑膜细胞株RSC-364为离体细胞模型，拟从以下几方面研究和探讨纳米磨损颗粒的细胞毒理学效应及其剂量-效应关系。论文研究了锐钛矿nano-TiO2对细胞活性的影响。结果表明nano-TiO2能够通过影响RSC-364细胞膜的通透性，使得胞外的乳酸脱氢酶（LDH）活性显著升高，细胞周期受到干扰，出现G0/G1期阻滞，细胞不能进入正常的DNA合成期进而完成分裂增殖，致使细胞增殖活性下降。并且，nano-TiO2对RSC-364细胞活性抑制具有明显的剂量-效应关系。采用生物化学、共聚焦显微镜及流式细胞术分析发现nano-TiO2能够诱导滑膜细胞的氧化应激反应，使得细胞内活性氧自由基（ROS）过量生成，抗氧化物酶（SOD、CAT）活性及抗氧化物（TGSH、GSSG）含量显著下降，细胞发生脂质过氧化损伤（MDA水平升高），并且呈一定的剂量-效应关系。采用定量和定性的方法研究了nano-TiO2诱导滑膜细胞凋亡的情况。实验发现低浓度（3μg/ml）纳米颗粒主要诱导细胞发生早期凋亡；而随着暴露浓度的升高，其诱导细胞发生晚期凋亡/坏死的能力逐渐增强，尤其是高浓度（300μg/ml）的nano-TiO2具有较强的细胞毒性，透射电子显微镜可见细胞核固缩，染色质断裂，线粒体、内质网等细胞器肿胀，凋亡小体形成。