无机纳米颗粒体内分布、排泄和对肝脏代谢功能的影响及其分子机制

纳米材料的生物安全性是纳米科技发展中亟待解决的核心科学问题。本项目以二氧化硅和羟基磷灰石纳米颗粒体内分布、消除以及可能诱发肝组织生物效应为切入点，创建一种稳定的无机纳米颗粒125I标记技术；定量研究并揭示颗粒在体内（30d）的分布规律、主要消除途径、蓄积量与排泄量之间的关联性；从代谢组学、细胞和分子生物学层面上，通过构建共培养模型，研究颗粒直接或经Kupffer细胞介导后肝细胞中各氧化应激反应体系、线粒体跨膜电位、TCA循环中关键酶活性表达及呼吸链Ⅰ-Ⅳ复合体的含量变化，揭示颗粒对肝细胞线粒体中物质和能量代谢的影响作用，从根本上阐明纳米颗粒可能致肝代谢异常的作用途径及其分子机制，解释蓄积在肝脏中的纳米颗粒与肝细胞和Kupffer细胞三者间相互作用关系的关键科学问题，探讨颗粒诱发机体代谢性疾病的潜能，填补国内外在纳米材料体内生物安全性研究领域中的空白，为规避纳米材料的应用风险提供科学依据。

本项目以二氧化硅、羟基磷灰石和二氧化钛纳米颗粒体内分布、消除以及可能诱发血管和肝组织生物效应为切入点，创建了一种稳定的无机纳米颗粒125I标记技术；定量研究并揭示了颗粒在体内的分布规律（对颗粒的脑内分布情况进行重点研究）、进入体内与血管内皮的相互作用、主要排泄途径、蓄积量与排泄量之间的关联性；从代谢组学、细胞和分子生物学层面上，研究了颗粒直接或经Kupffer细胞介导后肝细胞中各氧化应激反应体系、线粒体跨膜电位、TCA循环中关键酶活性表达及呼吸链Ⅰ-Ⅳ复合体的含量变化，揭示了颗粒对肝细胞线粒体中物质和能量代谢的影响作用，阐明了纳米颗粒致肝代谢异常的作用途径及其分子机制，解释了蓄积在肝脏中的纳米颗粒与肝细胞和Kupffer细胞三者间相互作用关系的关键科学问题，探讨了颗粒诱发机体肝代谢疾病的潜能，填补了国内外在纳米材料体内生物安全性研究领域中的空白，为规避纳米材料的应用风险提供科学依据。