锥虫是原生动物门中寄生于多种动物血液里的一类寄生虫,其中能引起人类疾病的主要有布氏锥虫和克氏锥虫两类。布氏锥虫主要通过媒介采采蝇的叮咬传播,可引起人昏睡病、野生动物及以牛为主的家畜的拿干拿病（Nagana）,对人类的健康和畜牧发展构成了极大的威胁。目前锥虫对其治疗药物逐渐产生耐药性,但由于研发成本高收益低,抗锥虫病新药及疫苗的研发进展缓慢。纳米材料是近些年研究的热点,已有文献报道,纳米材料石墨烯对某些寄生虫有抑制作用。石墨烯量子点作为石墨烯基材料的衍生物,在抗菌抑虫方面已取得成效,而石墨烯量子点对布氏锥虫的抑制作用目前未见报导。因此,研究石墨烯量子点对布氏锥虫的抑制作用及机制对新药的开发具有重要意义。为了探究石墨烯量子点对布氏锥虫的抑制作用,本课题首先合成了石墨烯量子点并对其进行表征,对布氏锥虫的活力、凋亡进行了检测。结果表明石墨烯量子点抑制了布氏锥虫的活力,并诱导其凋亡。其次,通过检测活性氧、线粒体膜电位、钙离子、ATP和细胞周期等凋亡指标,探讨布氏锥虫凋亡的机制。结果发现石墨烯量子点可以被布氏锥虫通过网格蛋白途径内吞到体内,引发一系列凋亡反应,包括细胞内活性氧水平升高、线粒体功能紊乱、细胞内钙离子累积、ATP合成障碍、细胞周期阻滞以及DNA发生片段化。在检测与石墨烯量子点共孵育后布氏锥虫亚细胞器变化的实验发现,布氏锥虫的亚细胞器受到了不同程度的损伤,包括线粒体膜消失、细胞核膜模糊、核周间隙扩张、高尔基体与内质网肿胀。那么细胞器结构的缺陷是否涉及内质网应激和线粒体途经呢?因此本研究对内质网应激中剪接前导RNA沉默途径的蛋白t SNAP42和核酸内切酶Endo G的表达进行了检测,发现蛋白t SNAP42表达升高,产生了内质网应激;另外蛋白Endo G表达的升高说明其向细胞核移位,剪切了DNA,从而诱导了凋亡。为了进一步探讨石墨烯量子点引起布氏锥虫凋亡的原因,本课题进行了转录组学的研究。通路富集分析发现石墨烯量子点与布氏锥虫共孵育后,与能量代谢相关的糖酵解/糖异生途径和戊糖磷酸途径、与脂质过氧化相关的甘油脂代谢途径以及与氧化还原相关的谷胱甘肽代谢途径被富集。综上所述,石墨烯量子点通过损伤布氏锥虫的亚细胞器,影响了布氏锥虫的能量代谢,诱导了氧化应激,进而导致活性氧在布氏锥虫中的持续积累从而引起布氏锥虫凋亡。本研究结果为石墨烯量子点在开发新的抗锥虫药物中的作用奠定了理论基础。