摘要
芝麻酚(Sesamol)是芝麻提取物中的一种具有天然抗氧化性的小酚类物质,也是芝麻油香气的主要成分。由于其具有较强的抗氧化性,因此可以使芝麻油长期而稳定的保存。相关研究表明,纳米级单质硒具有较高的生物利用率,诸如:提高机体免疫力、抗氧化抗炎、促进肿瘤细胞凋亡等生物功效,但其不稳定,需要对其表面进行修饰。因此,在前人的研究基础上,本研究以聚乙二醇200 (PEG-200)修饰硒纳米粒子(PEG-SeNPs)并荷载芝麻酚,通过其协同增效作用而诱导HepG2细胞凋亡并进一步对其机制进行研究。主要研究内容及结果如下: (1)制备结合芝麻酚的聚乙二醇 200 修饰的硒纳米粒子(Sesamol-PEG-SeNPs),并通过紫外可见光谱(UV-vis)分析、场发射扫描电镜(PESEM)分析、近红外图谱(FT-IR)等分析手段对其进行表征。紫外可见光谱仪图谱中显示出芝麻酚的特征峰与 PEG 硒纳米粒子的特征峰,表明二者结合;激光粒度仪测出其尺寸分布范围为 90-120nm;场发射扫描电镜观测出其形貌为球状并均匀分布;红外光谱仪对其官能团进行分析,进一步表明芝麻酚与PEG硒纳米粒子的结合。 (2)用 MTT(3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐)对不同浓度的Sesamol-PEG-SeNPs纳米粒子处理12及24小时的HepG2细胞(人肝癌细胞)与 HL7702 细胞(人正常肝细胞)进行活性测试。结果表明纳米粒子对HL7702细胞活性无明显影响,对HepG2细胞活性呈现时间和浓度依赖性抑制。用不同浓度的Sesamol-PEG-SeNPs纳米粒子处理HepG2细胞12h后进行细胞形态学观察;并用AO(吖啶橙)/EB(溴化乙锭)及DAPI(4',6-二脒基-2-苯基吲哚)对细胞进行荧光染色,观察分析细胞的凋亡情况;结果发现,相对于对照组,不同浓度的处理组均使得 HepG2 细胞凋亡数目明显增多,而且呈浓度依赖的趋势。 (3)通过活性氧(ROS)、线粒体膜电位(JC-1)的改变对纳米粒子诱导HepG2 细胞凋亡进行定性及定量分析。结果表明,纳米粒子可随浓度依赖性地使得 HepG2 细胞中的活性氧水平升高,使得线粒体膜电位改变依次增加。另外在MTT试验中也表明芝麻酚和PEG-SeNPs起到了协同促进HepG2细胞凋亡的效果,并且流式细胞仪分析结果进一步验证了这一结论。 (4)对HepG2细胞凋亡的机制进行探究。结果表明,纳米粒子可呈浓度依赖性地促进 HepG2 细胞产生活性氧,并呈浓度依赖性地使线粒体膜电位发生改变。相比于同等组分下的硒纳米粒子和游离的芝麻酚,结合有芝麻酚的硒纳米粒子展现出了最好的诱导 HepG2 细胞凋亡的作用。其作用机制主要有以下几个方面:首先,纳米粒子可以通过线粒体凋亡途经促进 HepG2 细胞凋亡;其次,纳米粒子可以通过死亡受体途经促进 HepG2 细胞凋亡;另外,纳米粒子还可以通过作用于PI3K/AKT以及MAPK信号转导通路诱导HepG2细胞凋亡。