目的自噬功能紊乱是纳米材料的重要毒性机制,转录因子EB(TFEB)是调节自噬-溶酶体途径的关键分子。课题组前期研究发现纳米二氧化硅诱导肝细胞自噬功能紊乱,但具体机制不清。本论文研究纳米二氧化硅通过TFEB调控肝细胞自噬功能紊乱的分子机制,为其毒性机制研究和安全性评价提供理论依据。材料和方法以人正常肝细胞L-02为模型,透射电镜下观察纳米二氧化硅的细胞摄取、细胞内分布和对亚细胞器的损伤;利用CCK8试剂盒检测细胞毒性;免疫荧光联合应用激光共聚焦显微镜观察纳米二氧化硅对TFEB核转移的影响;利用CRISPR-Cas9技术构建TFEB敲除(KLGX818说明书O)L-02细胞系,研究TFEB在纳米二氧化硅诱导自噬过程中的作用;采用RNA-seq,并利用生物信息学结合人类自噬数据库(Human Autophagy Database)关联分析,筛选纳米二氧化硅通过TFEB调控自噬功能紊乱的关键基因;利用免疫共沉淀(Co-IP)验证TFEB调控的关键靶分子在纳米二氧化硅诱导自噬过程中的功能。结果纳米二氧化硅被细胞摄取后可产生细胞毒性,抑制L-02细胞增殖并存在剂量和时间效应;纳米二氧化硅增强肝细胞内自噬体的积累并促进TFEB转移入核;纳米二氧化硅通过促进TFEB核转移激活自噬,敲除TFEB抑制了纳米二氧化硅诱导的自噬;纳米二氧化硅激活TFEB的机制依赖于内质网应激的PERK信号通路激活,而不是通过经典的mT确认细节OR信号通路抑制;纳米二氧化硅通过TFEB可上调HSPB8、ATG4D、CTSB和CTSD自噬溶酶体基因的转录表达;HSPB8是纳米二氧化硅通过TFEB调控自噬的关键基因,HSPB8与BAG3和HSC70相互作用形成CASA复合物,进而靶向泛素化的蛋白到自噬体中,以CASA(chaperone-assisted selective autophagy)依赖的方式激活自噬,促进自噬体合成;纳米二氧化硅损伤溶酶体功能,阻断自噬体降解,最终诱导自噬功能紊乱。结论纳米二氧化硅通过激活内质网应激的PERK信号通路促进TFEB核转移,进而上调HSPB8转录表达,促进HSPB8与BAG3和HSC70相互作用形成CASA复合物,诱导分子伴侣HSPB8辅助选择性自噬,增强自噬体合成,加剧biocontrol efficacy自噬体积累,诱导肝细胞自噬功能紊乱。