作者：李秋玲; 胡何晶; 段军超; 孙志伟二氧化硅细胞凋亡粒径依赖支气管上皮细胞
摘要：目的探讨不同粒径二氧化硅（silica particles,SiO2）颗粒对支气管上皮细胞凋亡的诱导作用,进一步阐明SiO2颗粒粒径相关的毒作用机制。方法以体外培养的支气管上皮细胞（Bronchial epithelial cells,BEAS-2B）为模型,随机分为对照组和SiO2（Nano-Si40、Nano-Si60和Si200）颗粒暴露组,暴露浓度为6.25、12.5和25μg/ml。采用透射电子显微镜（TEM）观察3种SiO2颗粒粒径、形貌特征及分散稳定性。细胞处理24 h后,采用MTT比色法测定细胞存活率;采用乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase,LDH）法测定细胞膜的完整性;TEM观察SiO2颗粒摄取;采用倒置荧光显微镜观察4＇,6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）染色后细胞核的形态;Annexin V/PI双染标记后采用流式细胞术（flow cytometry,FCM）检测细胞凋亡的情况。结果电子显微镜结果显示3种SiO2颗粒分布均匀,大小均一,颗粒呈圆形或椭球形,分散性良好,未发生明显聚集。Image J软件计算颗粒平均粒径分别为41.26±3.78、61.51±7.93和206.31±18.70 nm。与对照组相比,SiO2颗粒作用BEAS-2B细胞24 h后,细胞存活率下降（P〈0.05）;细胞培养液中LDH活力明显升高（P〈0.05）;3种SiO2颗粒均能够被BEAS-2B细胞摄取,大量的粒子以单个粒子或以膜包裹的聚集状态分布在胞质中,呈核周分布的现象;DAPI染色细胞核出现核固缩、核碎裂和染色质凝聚边缘化等典型的凋亡细胞核形态;3种SiO2颗粒均能诱导细胞凋亡发生,且随着颗粒浓度的增加和粒径的减小,凋亡率逐渐升高。结论 SiO2颗粒可被BEAS-2B细胞摄取,降低细胞存活率,进而破坏细胞膜完整性,最终诱导细胞凋亡发生,且具有明显的剂量和粒径依赖趋势。
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