氧化石墨烯拮抗砷毒性的作用机制研究

2018-06-14 18:09:19     来源: 贤集网

如何高效、安全地降低环境污染物的毒性效应,一直是环境毒理与健康领域关注的焦点。凭借着优异的理化特性,氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)在环境保护领域展现出巨大的应用前景:一方面,GO相关的纳米材料被应用于环境中污染物的检测;另一方面,较大的比表面积和广泛分布的含氧官能团使得GO在吸附去除环境中污染物方面拥有广阔的应用前景。因此,充分发挥GO卓越的理化特性,进一步探究GO在拮抗污染物毒性方面潜在的应用价值,为拓展石墨烯类纳米材料在环境保护及环境健康领域的应用提供了理论基础和研究思路。

<a class='internal-chain-a' target='_blank' href='https://www.xianjichina.com/news/details_34202.html'>氧化石墨烯</a>拮抗砷毒性的作用机制

2016年,中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所研究员许安课题组以人鼠杂交瘤AL细胞为模型,揭示了GO拮抗环境中典型有机污染物多氯联苯(PCB 52)毒性效应的作用机制。研究发现,GO可与AL细胞发生相互作用,粘附在细胞膜表面或部分被内吞入细胞中,诱导细胞内ROS水平显著升高,促使GO在AL细胞中诱导完整的细胞自噬效应。细胞自噬广泛存在于真核细胞中,是细胞利用溶酶体降解胞内受损细胞器、蛋白质、核酸以及外来入侵病原体,进而帮助细胞乃至整个生命体抵御外界恶劣环境的一种重要的自我保护机制。GO通过诱导这种具有保护作用的细胞自噬效应,进一步拮抗PCB 52引发的细胞毒性和遗传毒性(Environmental Science&Technology,2016)。


近期,该课题组将GO的这种解毒潜能进一步拓展延伸至重金属污染物砷(arsenic,As),在秀丽隐杆线虫体内揭示了GO拮抗As(III)毒性的作用机制(如图)。研究结果显示,在GO预处理和GO与As(III)同时处理两种暴露方式下,GO均能降低As(III)诱导的生殖毒性。进一步的机制探究表明,除了吸附As(III),GO同样可以在线虫体内通过诱导具有保护作用的细胞自噬效应来降低As(III)引发的氧化应激以及线粒体损伤。利用激光烧蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)和线虫的功能缺失突变体,研究人员发现,GO通过抑制线虫体内的As(III)特异性结合蛋白(半乳糖凝集素-1,LEC-1)的表达从而加速了As(III)从线虫体内排出。上述工作为深入探究环境中GO与污染物复合暴露的机制奠定基础,也为环境污染物的治理和解毒提供了新的研究思路。


相关成果已被英国皇家化学会期刊接收发表(Environmental Scienc:nano,2018,DOI:10.1039/C8EN00244D)。该研究受到国家重大研究计划“973”项目、中科院先导专项B、国家自然科学基金以及合肥研究院院长特别基金等课题的资助。


本文地址:http://www.xianjichina.com/news/details_75304.html  转载须经版权人书面授权并注明来源

我来说几句

* 获取验证码

最新评论

还没有人评论哦,抢沙发吧~

为您推荐

顺丁橡胶批量用于办公设备领域

顺丁橡胶批量用于办公设备领域

06月25日 11:30   顺丁橡胶
中国商飞完成复合材料机翼典型盒段静力和损伤容限试验

中国商飞完成复合材料机翼典型盒段静力和损伤容限试验

06月25日 09:05   中国商飞  飞机  复合材料
地脚螺栓规格有哪些?作用是什么?

地脚螺栓规格有哪些?作用是什么?

06月24日 18:05   地脚螺栓
中国3D打印发展重在材料方面的创新

中国3D打印发展重在材料方面的创新

06月22日 09:59   3D打印技术
智能纤维:一种柔性、自清洁的石墨烯气凝胶智能相变纤维

智能纤维:一种柔性、自清洁的石墨烯气凝胶智能相变纤维

06月21日 18:02   智能纤维  石墨烯  气凝胶
一种简便的低成本制备大线性范围压阻式压力传感器的方法

一种简便的低成本制备大线性范围压阻式压力传感器的方法

06月21日 17:22   石墨烯  压力传感器
一种全新的磁控电子结构效应

一种全新的磁控电子结构效应

06月21日 14:21   磁性材料
淮北濉溪铝基复合材料特色产业基地

淮北濉溪铝基复合材料特色产业基地

06月21日 10:46   复合材料
马钢比亚西公司钢筋焊网产品供不应求

马钢比亚西公司钢筋焊网产品供不应求

06月21日 10:08   钢筋焊网

镀铜焊丝生产工艺发展历程

06月20日 19:31   焊丝  焊接材料

电镀锌制绳钢丝锌层质量的改善

06月20日 19:27   电镀锌
纤维密封材料终于不再依赖进口

纤维密封材料终于不再依赖进口

06月20日 19:19   密封材料
矿物填充料在汽车油漆中的作用

矿物填充料在汽车油漆中的作用

06月20日 19:01   填料
麻省理工学院发现神奇3D打印智能材料

麻省理工学院发现神奇3D打印智能材料

06月20日 17:22   麻省理工  3D打印  智能材料
石墨烯——Geim教授和Novoselov教授用胶带粘出了诺贝尔物理学奖

石墨烯——Geim教授和Novoselov教授用胶带粘出了诺贝尔物理学奖

06月20日 14:30   石墨烯  诺贝尔物理学奖
高端焊接电源技术产业化难,我国水下机器人焊接技术受限

高端焊接电源技术产业化难,我国水下机器人焊接技术受限

06月20日 08:59   水下机器人  焊接工艺