元素百科介绍二氧化钛纳米颗粒影响巨噬细胞功能的新机制。纳米颗粒由于其独特的物理和化学性质,广泛应用于食品、化妆品、药品等领域。二氧化钛(TiO2)纳米颗粒存在于饮料、酱油等与日常生活密切相关的产品中。然而,二氧化钛纳米颗粒对人类健康的影响并不完全清楚。

近日,在研究员尹慧勇的指导下,中国科学院上海生命科学院(人口健康领域)营养代谢与食品安全重点实验室尹慧勇研究生陈群、王宁宁发现,巨噬细胞采用二氧化钛纳米颗粒处理,可导致细胞膜重构,激活炎症反应。研究人员利用透射电子显微镜观察到,二氧化钛纳米颗粒通过内吞被困在多泡体中(Multi-vesicular Bodies,MVB)中。基于13C示踪技术的代谢流分析表明,二氧化钛纳米颗粒显著降低了三羧酸循环的代谢流,也导致了线粒体活性氧ROS的增加,减少了ATP的产生,降低了心磷脂的含量,导致了线粒体的功能障碍。进一步研究表明,通过增加TNF,二氧化钛纳米颗粒可以增加-α、iNOS和COX-2的MRNA水平激活炎症反应,代谢组学分析还显示COX-2的代谢产物,包括前列腺素PGD2、PGE2和15d-PGJ2的产生显著增加。此外,二氧化钛纳米颗粒也导致巨噬细胞吞噬功能显著降低。利用蛋白质组学与脂质组学相结合的研究表明,二氧化钛纳米颗粒可以通过激活炎症反应和导致线粒体功能障碍来影响巨噬细胞的功能,并表明长期暴露可能对人类健康产生潜在影响。

