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量子点（Quantum Dots，QDs）作为一种新型荧光纳米材料，凭借其优越的荧光性能，被广泛应用于荧光检测、细胞和动物体内示踪观察及影像学诊断等领域，在生物医学和药学等领域的应用逐渐受到人们的重视。随着量子点的广泛应用，其生物安全性问题也日益受到人们的关注，国内外许多科学家已经对其进行了一系列的研究。 本课题以碲化镉(CdTe)量子点为研究对象，从整体动物和体外细胞培养不同水平上对量子点引起氧化损伤、氧化应激以及凋亡效应进行研究;然后，在分子水平上探讨量子点导致细胞凋亡作用的机制以及Nrf2-ARE信号通路保护作用。以不同剂量CdTe对小鼠正常肝细胞(AML12)进行染毒，并通过细胞增殖实验、细胞形态学观察、细胞凋亡检测、DCFH-DA实验以及实时荧光定量PCR、蛋白免疫印迹等试验方法，对不同浓度的CdTe的毒性进行定量检测，综合分析抗氧化应激信号通路之一——Nrf2-ARE信号通路在CdTe诱导AML12细胞凋亡机制中所起的作用的，并通过Nrf2-ARE信号通路激活剂特丁基对苯二酚(tBHQ)进行验证，以探讨其是否具有降低CdTe毒性，从而对量子点造成的机体损伤起到保护作用，为更好和更安全的利用CdTe从毒理学上提供生物安全性依据。 通过本研究，可初步得出以下结论: 1.采用电化学法制备水溶性CdTe，大体呈球形，平均粒径为2.2 nm，分布均匀，光学性能稳定，并具有良好的荧光性能;水溶性好，可均匀悬浮于细胞培养液中，符合实验要求。 2.CdTe量子点的肝脏毒性研究。小鼠尾静脉染毒注射CdTe，观察其对小鼠肝脏的毒性作用，为量子点的在体应用提供参考。发现CdTe对小鼠体重、摄食、脏器系数及肝组织病理学没有明显的影响。血清生化检测发现白蛋白(ALB)、乳酸脱氢酶(LDH)等与肝组织有关的指标发生改变，与对照组相比差别有显著意义(P＜0.05)。脏器氧化损伤检测发现，低剂量染毒时，肝组织中，抗氧化酶类SOD、CAT含量升高，与对照组比较差别有显著意义(P＜0.05)，这可能是由于量子点激活了体内的抗氧化系统，通过增加抗氧化酶含量对抗其产生的活性氧。随着染毒剂量的上升，SOD、CAT的量逐渐下降。这可能是因为体内的抗氧化系统不足以抵消量子点产生的过量ROS，从而可能造成肝组织氧化损伤。 3.CdTe量子点对AML12细胞毒性的初步评价。MTT实验显示，CdTe能够使AML12细胞活性下降，对AML12细胞的半数生长抑制浓度(IC50)约为60.12μg/ml; CdTe能够影响细胞的超微结构，造成线粒体、内质网肿胀及空泡样变化，继而出现细胞凋亡。 4.CdTe对AML12细胞氧化应激与细胞凋亡效应研究:CdTe染毒24 h后可引起AML12细胞ROS含量增加，产生氧化应激，抗氧化剂tBHQ能够降低细胞内ROS的量。同时利用流式细胞仪对AML12细胞凋亡率进行检测，发现CdTe可以使AML12细胞凋亡率明显增加，抗氧化剂tBHQ能够减少细胞凋亡的产生。检测AML12细胞凋亡调控基因(Bax、Bcl-2、Fas、P53)以及Nrf2-ARE信号通路相关蛋白(Nrf2、HO-1)表达水平，发现CdTe量子点激活促凋亡基因Fas表达，同时抑制抗凋亡基因Bcl-2表达，而使细胞产生凋亡效应;并且CdTe能够激活Nrf2-ARE信号通路相关蛋白(Nrf2、HO-1)抵抗量子点造成的细胞损伤。 综上所述，CdTe可诱导机体/细胞产生大量活性氧，使之处于氧化应激状态;过量的活性氧造成细胞形态的改变，增殖活性降低以及细胞凋亡率上升。与此同时，激活Nrf2-ARE信号通路，上调抗氧化相关蛋白表达，增强细胞抗氧化能力，对氧化应激诱导的损伤具有一定的防护作用。抗氧化剂tBHQ能够减少ROS的产生，降低细胞凋亡水平，这也提示氧化应激信号通路可能参与了CdTe诱导的细胞凋亡。这个发现对如何降低其毒性以及在生物体内更好地使用CdTe提供了极有价值的参考。