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纳米技术的快速发展极大地增加了人群在生产生活中接触量子点的机会。碲化镉量子点（Cadmium telluride quantum dots,CdTe QDs）是被研究最早也最为广泛的量子点之一,在各个领域均具有广阔的应用前景,而我们关注的在生物医学领域的应用主要是生物成像、药物载体和生物传感器等方面,CdTe QDs的发光性能是目前所有量子点中最为优异的。但由于裸核CdTe QDs含有重金属镉,而具有一定的毒性,成为医学应用必须回答的问题。正因于此,近年来,研究人员致力于寻找降低CdTe QDs毒性的方法,其中包括使用无毒或低毒的外壳（例如ZnS）包裹、化学接枝等方法。研究表明,CdTe QDs进入机体以后,可以激活巨噬细胞引起炎性反应,但对其毒性机制的研究目前还很有限。为了探究CdTe QDs诱发的巨噬细胞炎性反应的机制,课题组在进行模式生物研究的基础上,还进行了小鼠、大鼠等实验动物的研究,本课题是总体研究的一部分,主要在体外细胞水平上研究内质网应激与自噬在不同剂量的（40 n M、160 n M和640 n M）CdTe QDs和CdTe@ZnS QDs诱导的RAW264.7细胞炎性反应中的作用,并进一步探究内质网应激是否促进了细胞自噬的发生。通过本研究希望有助于更好地了解CdTe QDs的毒性机制,以及寻找可以降低毒性作用的表面修饰方法,为CdTe QDs的应用提供有价值的参考。主要研究内容、方法与结果如下:1.量子点的制备与表征本研究通过电化学合成法制备CdTe和CdTe@ZnS QDs,利用荧光分光光度计检测它们的最大激发波长与发射波长;用透射电子显微镜（Transmission electron microscope,TEM）检测量子点的粒径;用马尔文激光粒度仪检测量子点在完全培养基中的水合粒径以及Zeta电位,以判断其在培养基中的分散性和粒径大小。结果表明,合成的CdTe QDs的最大激发波长和最大发射波长分别为320 nm和601 nm,TEM粒径为4.7±0.7nm,在完全培养基中的水合粒径为5.5±1.7 nm,Zeta电位为-40.4±1.42 m V。CdTe@ZnS QDs的最大激发波长和最大发射波长分别为309 nm和596.4 nm,TEM粒径为5.7±0.8 nm,在完全培养基中的水合粒径为6.9±2.60 nm,Zeta电位为-18.1±0.6 m V。水相合成的CdTe和CdTe@ZnS QDs分散性较好,无明显团聚现象,符合实验要求。2.RAW264.7细胞毒性检测采用MTT法检测RAW264.7细胞暴露于CdTe和CdTe@ZnS QDs 24 h后的细胞存活率;检测染毒3 h、6 h、12 h和24 h后细胞培养液中乳酸脱氢酶（Lactate dehydrogenase,LDH）的释放量以反映细胞膜的损伤程度;光学显微镜下观察CdTe和CdTe@ZnS QDs染毒后细胞形态的改变;电感耦合等离子体质谱（Inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS）检测染毒3 h、6 h、12 h和24 h后细胞内镉离子的含量,从而判断细胞对CdTe和CdTe@ZnS QDs的摄入情况。结果表明,CdTe和CdTe@ZnS QDs（0-1280 n M）染毒RAW264.7细胞24 h后,细胞活力随剂量的增加逐渐降低,并且CdTe QDs对细胞活力的抑制明显大于CdTe@ZnS QDs（P＜0.05）,细胞培养基中LDH的释放随着染毒时间和染毒剂量的升高而不断增加,呈现时间和剂量依赖性（P＜0.05）,比较CdTe和CdTe@ZnS QDs的细胞毒性发现CdTe QDs对细胞的毒性大于CdTe@ZnS QDs。细胞形态学观察发现CdTe QDs组在160 n M时,细胞间连接明显减少,当浓度达到640 n M时,CdTe@ZnS QDs组细胞连接也减少。并且CdTe和CdTe@ZnS QDs在高剂量（640 n M）下,细胞形态均发生明显改变,出现不规则形态,细胞被激活,长出触角。与CdTe@ZnS QDs组相比,CdTe QDs组死亡细胞增多,细胞明显破裂,出现细胞碎片。以上结果均发现,CdTe和CdTe@ZnS QDs在低剂量（40 n M）时,没有引起明显的细胞损伤,当CdTe QDs剂量达到160 n M、CdTe@ZnS QDs剂量高到640 n M时,引起细胞存活率明显降低,细胞形态明显改变。3.经内质网途径诱导RAW264.7细胞自噬的研究TEM观察暴露于640 n M CdTe QDs和CdTe@ZnS QDs 24h后的RAW264.7细胞的内质网形态的变化情况以及自噬小体的形成情况;流式细胞仪检测内质网荧光探针染色后的细胞荧光强度的变化;荧光显微镜观察LC3B绿色荧光点的聚集;Western Blot检测CdTe和CdTe@ZnS QDs染毒24h后,内质网应激标志蛋白GRP78/Bip、Chop以及PERK通路相关蛋白的表达水平,和自噬标志性蛋白LC3、Beclin-1和P62的表达水平;使用内质网应激抑制剂4-PBA预处理细胞后,Western Blot检测内质网应激和自噬标志蛋白GRP78和LC3Ⅱ的表达情况。结果表明:RAW264.7细胞暴露CdTe和CdTe@ZnS QDs 24 h后,640 n M时CdTe和CdTe@ZnS QDs均引起了内质网形态的改变,内质网出现肿胀。流式结果发现在160 n M和640 n M剂量下的细胞经内质网探针染色后其荧光强度变强。TEM观察到高剂量组（640 n M）自噬小体明显增多,接着免疫荧光结果表明LC3B点状绿色荧光信号随着剂量的增加而增强。Western Blot结果显示与对照组相比,CdTe QDs在40 n M的时候,就可以引起GRP78蛋白的表达轻微上升,随着染毒剂量的升高,GRP78蛋白的表达也不断的上升。而CdTe@ZnS QDs在160 n M的剂量下,才开始引起GRP78蛋白的表达上升,并且也具有剂量依赖性关系。CdTe QDs在160 n M和640 n M剂量下,引起LC3Ⅱ和p62蛋白的表达明显上升,而CdTe@ZnS QDs仅在高剂量640 n M时引起LC3Ⅱ和P62蛋白的表达明显上升。内质网应激抑制剂4-PBA预处理细胞后,内质网应激标志蛋白GRP78/Bip和Chop表达下降,自噬标志蛋白LC3Ⅱ表达也随之下降。表明含镉量子点经内质网应激途径诱导了巨噬细胞自噬。4.细胞自噬在碲化镉量子点诱导巨噬细胞炎性反应中的作用用不同浓度（40 n M、160n M和640 n M）的CdTe和CdTe@ZnS QDs染毒RAW264.7细胞24 h,q RT-PCR检测炎性因子IL-1β,IL-6和TNF-α基因的表达情况,接下来收集染毒24 h的细胞培养基,ELISA试剂盒检测其中IL-1β,IL-6和TNF-α的含量。使用自噬抑制剂3-MA和激动剂Torin-1预处理细胞,Western Blot观察自噬标志蛋白LC3的表达情况,以及采用ELISA检测抑制剂和激动剂预处理后,炎性因子IL-1β,IL-6和TNF-α蛋白表达的影响。结果表明,40 n M、160 n M和640 n M的CdTe和CdTe@ZnS QDs引起炎性因子IL-1β,IL-6和TNF-α基因和蛋白的表达上升,说明CdTe和CdTe@ZnS QDs均可引起巨噬细胞炎性反应的发生。自噬抑制剂3-MA预处理后,LC3Ⅱ蛋白表达明显降低,CdTe QDs组的细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α的表达均降低,CdTe@ZnS QDs组细胞因子IL-1β和TNF-α的表达均降低,而IL-6表达上升了。而经自噬激动剂预处理后,LC3Ⅱ蛋白表达明显上升,CdTe和CdTe@ZnS QDs组的炎性因子IL-1β和TNF-α的表达上升,而CdTe@ZnS QDs组的炎性因子IL-6表达降低,结果表明CdTe QDs诱导的巨噬细胞自噬促进了炎性因子IL-1β、IL-6和TNF-α的表达,CdTe@ZnS QDs诱导的细胞自噬促进了炎性因子IL-1β和TNF-α的释放,而抑制了IL-6的释放。综上所述,可以得出以下结论:1.CdTe和CdTe@ZnS QDs均可对RAW264.7巨噬细胞造成毒性作用,但是ZnS外壳的包裹降低了量子点的毒性,可能与RAW264.7细胞摄取CdTe QDs更多有关;2.CdTe和CdTe@ZnS QDs均可诱导RAW264.7细胞内质网结构破坏,引起内质网应激以及激活细胞自噬,并且内质网应激介导了细胞自噬;3.细胞自噬对CdTe QDs和CdTe@ZnS QDs诱导的炎性反应具有调节作用,自噬的发生促进了炎性因子TNF-α和IL-1β的表达。