由于獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì),納米顆粒被廣泛應(yīng)用于食品、化妝品、藥品等領(lǐng)域。二氧化鈦(TiO2)納米顆粒更是存在于飲料、醬油等多種與日常生活息息相關(guān)的產(chǎn)品之中。然而,二氧化鈦納米顆粒對(duì)人體健康的影響并未完全清晰。
近日,中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院(人口健康領(lǐng)域)營(yíng)養(yǎng)代謝與食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室尹慧勇研究組研究生陳群和王寧寧等在研究員尹慧勇的指導(dǎo)下,通過(guò)對(duì)蛋白質(zhì)組學(xué)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(xì)胞,可導(dǎo)致細(xì)胞膜重構(gòu)和激活炎癥反應(yīng)。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(guò)內(nèi)吞途徑被困在多泡體(Multi-vesicular Bodies,MVB)中;13C示蹤技術(shù)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(huì)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(jìn)一步的研究表明,二氧化鈦納米顆?梢酝ㄟ^(guò)增加TNF-α、iNOS和COX- 2的mRNA水平而激活炎癥反應(yīng),代謝組學(xué)分析也顯示COX-2的代謝產(chǎn)物,包括前列腺素PGD2、PGE2和15d-PGJ2等的產(chǎn)生顯著增加。此外,二氧化鈦納米顆粒也引起巨噬細(xì)胞吞噬功能的明顯降低。該研究利用蛋白質(zhì)組學(xué)結(jié)合脂質(zhì)組學(xué)技術(shù),揭示了二氧化鈦納米顆?梢酝ㄟ^(guò)激活炎癥反應(yīng)和造成線粒體的功能障礙來(lái)影響巨噬細(xì)胞的功能,提示長(zhǎng)期暴露可能對(duì)人體健康產(chǎn)生潛在的影響。
相關(guān)研究成果發(fā)表在Redox Biology上。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、中科院、科技部等的資助