碲化镉量子点致秀丽线虫GABA能神经元结构与功能神经毒性及毒作用机理研究

纳米材料量子点致神经毒性及其机理研究尚刚起步。秀丽线虫在研究神经毒性与毒理方面具潜在价值。以碲化镉（Cd/Te）量子点为研究材料，望系统解析Cd/Te量子点致秀丽线虫GABA能神经元结构与功能神经毒性及毒作用机理。观察量子点在动物GABA能神经元中动态分布，从整体发育形态、神经元损失、轴突发育与神经索缺口产生等方面分析对GABA能神经元发育毒性效应，从收缩行为、觅食行为与排泄行为等方面分析对GABA能神经元中D-型、RME以及AVL与DVB神经元功能毒性效应。进而通过进行量子点致GABA合成与转运缺陷作用机理、外源施加GABA对量子点诱发GABA能神经元功能毒性恢复效应、量子点致GABA能神经元发育毒作用机理以及量子点致GABA能神经元功能毒作用机理等方面研究，解析量子点致GABA能神经元结构与功能神经毒作用机理。本研究有助于揭示量子点神经毒作用机理，为其安全性评价提供相应理论和技术基础。

秀丽线虫在研究神经毒性与毒理方面具潜在价值。本项目以碲化镉（Cd/Te）量子点为研究材料，系统解析了Cd/Te量子点致秀丽线虫GABA能神经元发育与功能神经毒性及毒作用机理。发现延长暴露Cd/Te量子点可以导致GABA能D-型运动神经元以及RME神经元发育以及相应功能的严重缺陷。Cd/Te量子点对于GABA能D-型运动神经元以及RME神经元发育与功能的毒效应很大程度上归因于神经元发育决定与调控相关基因的异常表达以及氧化应激的诱导。相应地，过表达控制GABA能发育决定基因unc-30或编码抗氧化应激体系Mn-SODs的sod-2或sod-3基因可以有效抑制Cd/Te量子点暴露诱导所致GABA能D-型运动神经元以及RME神经元发育与功能毒效应。延长暴露后，Cd/Te量子点可以分布与积累于GABA能D-型运动神经元以及RME神经元中。此外，Cd/Te量子点暴露所致GABA能D-型运动神经元以及RME神经元发育与功能毒效应可以被表面ZnS包被所有效抑制，且ZnS包被的Cd/Te量子点不会在GABA能D-型运动神经元以及RME神经元中分布与积累。本研究系统揭示了量子点在体神经毒作用机理，为其安全性评价提供相应重要的理论基础。