纳米银和银离子对皮肤细胞间隙连接通讯的影响及其比较研究

因其优越的抗菌性能，纳米银被广泛用于医疗、食品、纺织和水质处理等各个行业，但有关纳米银使用的安全性及其作用机制至今仍不很清楚。皮肤是纳米银的主要暴露器官之一。本研究在前期工作的基础上，结合人体皮肤对纳米银暴露机会日渐增多的实际现状，以原代培养皮肤细胞为模型，比较纳米银和银离子对皮肤细胞间隙连接通讯的影响及其作用特征，并探讨纳米银和银离子诱导皮肤细胞氧化应激的产生、对MAPK激酶信号传导通路的影响和对细胞炎性因子的调节以及它们在纳米银调节细胞GJIC中的作用。本次研究的顺利开展，有望进一步阐明纳米银的细胞毒性作用机制，并为纳米银材料的改进和安全应用提供科学依据，具有十分重要的理论意义和现实意义。

目的：由于其优越的抗菌性能，纳米银被广泛用于医疗、食品、纺织和水质处理等，增加了皮肤暴露的风险。然而有关纳米银对皮肤的生物学作用仍不清楚。本研究探讨了纳米银对人表皮细胞间隙连接通讯功能的影响，观察了不同剂量和作用时间下纳米银对细胞氧化应激和炎性因子的诱导作用，以及对MAPK激酶信号传导通路的影响及其在纳米银调节皮肤细胞间隙连接通讯中的作用，并比较了纳米银和银离子对皮肤细胞间隙连接通讯的影响，以期为阐明纳米银的生物学作用提供科学数据，也为其他纳米材料的研究提供借鉴。.方法：采用细胞划痕染料标记示踪技术检测细胞间隙连接通讯，分别采用蛋白免疫印迹技术和实时荧光定量PCR测定连接蛋白Cx43蛋白，MAPK激酶变化及mRNA水平表达。采用流式细胞仪测定5.0μg/mL纳米银作用不同时间后细胞内活性氧改变，采用ELISA方法测定细胞炎性因子的分泌情况。采用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测定其中银离子含量。.结果：5.0μg/mL及以上纳米银即可引起细胞间隙连接通讯显著升高。Western Blot 和RT-PCR的结果也证实5.0μg/mL、50.0μg/mL纳米银可引起Cx43蛋白和mRNA水平的升高。5.0μg/mL纳米银作用HaCaT细胞2h即可引起细胞内活性氧的明显增加，加入活性氧抑制剂NAC可抑制纳米银对Cx43蛋白的升高作用。ERK与JNK的磷酸化水平在5.0μg/mL纳米银作用细胞后显著增加，而p38磷酸化水平未发生明显改变。分别加入ERK及JNK抑制剂均可阻断纳米银对Cx43的升高作用。不同浓度纳米银对HaCat细胞分泌IL-6和IL-8含量的影响呈现明显的低剂量兴奋效应。不同浓度纳米银对细胞TNF-α的分泌没有明显影响。不同浓度的银离子对细胞间隙连接通讯无明显影响，相应Cx43蛋白及mRNA也未发生显著改变。.结论：纳米银可通过上调Cx43的表达而促进HaCaT细胞间隙连接通讯，活性氧与MAPK信号通路可能参与纳米银对HaCaT细胞间隙连接通讯的调节作用。纳米银对不同炎性因子的诱导作用表现不同。研究未发现纳米银中可溶性银离子对HaCaT细胞间隙连接通讯的调节作用，提示纳米银对细胞间隙连接通讯的上调作用可能与银离子关系不大。..[关键词]: 纳米银；银离子；细胞间隙连接通讯；机制