丙烯酰胺诱导肥大细胞脱颗粒及碳点在其致敏活性研究中的应用

食物中丙烯酰胺(AA)来源广泛,接触丙烯酰胺会有很多危害,可引发神经毒性、免疫毒性、致癌等,丙烯酰胺也能够导致机体产生过敏反应,引起机体释放组胺,然而有关丙烯酰胺的致敏活性研究较少。本文以丙烯酰胺为研究对象,以RBL-2H3细胞作为脱颗粒模型,结合网络毒理学,证明了丙烯酰胺能够通过影响肥大细胞脱颗粒诱导过敏反应发生,并且采用邻苯二胺和柠檬酸合成碳点,初步将其应用于丙烯酰胺诱导肥大细胞脱颗粒的研究中。由于碳点具有高荧光稳定性和低毒性的特点,使其成为被研究的对象,为检测丙烯酰胺致敏活性的研究提供一定的方法。具体内容如下:(1)网络毒理学研究:收集丙烯酰胺及其代谢产物潜在的作用靶点,收集与过敏疾病有关的靶点,获得与丙烯酰胺及其代谢产物和过敏疾病的交集靶点,采用STRING数据库得到交集靶点的PPI网络,通过Cytoscape软件(version3.9.0)匹配Cytohubba插件,对靶点网络进行优化,获得Degree排名前十的相关核心靶点,采用Metascapvirologic suppressione对交集靶点的相关通路进行富集,得到GO分析和KEGG分析结果。富集分析结果表明,丙烯酰胺及其代谢产物与过敏疾病相关的靶点主要为EGFR、CASP3、ICAM2、PTGS2、ACE等,通过分析表明,丙烯酰胺及其代谢产物参与过敏的机制与PI3K/AKT信号通路相关。(2)采用RBL-2H3肥大细胞脱颗粒模型,测定丙烯酰胺对细胞释放β-氨基己糖苷酶(β-Hex)、组胺以及IL-6释放水平,利用荧光显微镜观察细胞钙离子内流情况。结果表明,在0-1.0 m M的浓度范围内,丙烯酰胺促进致敏的肥大细胞释放更多的的炎性介质,促进细胞钙离子内流,与丙烯酰胺浓度呈一定的依赖性,说明丙烯酰胺可以增强致敏肥大细胞炎性介质的释放。(3)以邻苯二胺为氮源、柠檬酸为碳源,采用微波辅助合成的方法制备氮掺杂碳点(N-CDs),优化反应条件,制备碳点。FG-4592体外采用紫外吸收光谱仪、荧光光谱仪、傅里叶红外光谱仪和X射线光电子能谱仪(XPS)进行表征,最后实现肥大细胞标记并将其应用于丙烯酰胺致敏活性的研究。结果表明,邻苯二胺和柠檬酸的质量比为1:1,反应时间为2 min,微波功率850 W的条件下合成的碳点荧光强度最佳。通过对碳点进行表征可知,碳点的紫外吸收波长在310 nm左右,不同激发波长的荧光光谱表明,碳点的最佳荧光强度对应的激发波长为310 nm,傅里叶红外光www.selleck.cn/products/wnt-c59-c59谱与X射线光电子能谱表示该碳点含有C=N、-COOH、C-N/C-O等化学键。CCK8法检测发现在0-3.0 mg/m L的浓度范围内,碳点对肥大细胞无毒作用,并且β-Hex、组胺的释放结果表明碳点在一定浓度范围内不会诱导肥大细胞脱颗粒。此外,将碳点作用于细胞进行成像,经过丙烯酰胺处理后,碳点在荧光显微镜照射下表现出理想的荧光性能。因此,碳点可作为细胞成像的工具,应用于丙烯酰胺诱导的肥大细胞脱颗粒的研究中。