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氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)是一种重要的工程纳米材料,因其优越的物理化学特征,在科学发展和日常生活中得到了广泛的应用。但在应用的同时,GO的毒性效应也引起了广泛的关注。体内体外实验均表明,GO能够诱导生物体的毒性效应,其中氧化应激、细胞凋亡、炎症反应是GO致毒潜在的细胞和分子基础。秀丽线虫是一种经典的模式生物,广泛应用于遗传学、免疫学和神经生物学等研究中,同时也作为一种非哺乳动物体内毒性评价模型应用于毒性评价和毒理学研究中。以往研究表明,GO暴露秀丽线虫可以引起一系列的毒性效应,如肠道通透性改变、寿命缩短、运动行为能力下降等,同时研究表明胰岛素信号通路、固有免疫、细胞凋亡等信号通路可能参与调控其毒性效应过程。最近研究表明,GO暴露可以导致秀丽线虫体内microRNA(miRNA)表达模式的改变,且在相应突变体筛选中发现,与野生型相比mir-244、mir-23 突变体对GO表现更为敏感,而mir-247、mir-74、mir-231突变体对GO表现出抗性。但这些miRNA分子的具体生物学功能和作用分子机制尚不清楚。本论文侧重于mir-231解析其调控GO毒性效应的分子机制。研究结果表明,GO暴露秀丽线虫后可以显著降低mir-231::GFP在各组织中的表达,尤其是肠道。通过组织特异性恢复mir-231表达发现,肠道中mir-231表达可以使mir-231突变体对GO毒性效应的抗性减弱,而且mir-231在肠道的过表达能够加剧GO的毒性效应,因此mir-231是在肠道中调控GO的毒性效应。通过对mir-231潜在的靶基因筛选,编码哺乳动物SMEK的同源蛋白smk-1可能作为mir-231的靶基因。smk-1组织特异性激活表明,smk-1同样在肠道发挥调控GO毒性效应的作用。smk-1突变体对GO毒性表现更为敏感,然而smk-1在肠道中的过表达能够显著降低GO的毒性效应。此外,smk-1突变能够抑制mir-231突变体对GO毒性效应的抗性。SMK-1是胰岛素信号通路DAF-16转录因子调控秀丽线虫寿命的调节因子,进一步研究表明,smk-1在daf-16上游参与调控GO的毒性效应。因此,在秀丽线虫中,SMK-1在胰岛素信号通路DAF-16/FOXO转录因子上游发挥调控GO毒性效应的作用,而且mir-231通过抑制SMK-1-DAF-16信号级联通路来调控GO的毒性效应。