氧化应激诱导的膜通透的早期阶段:一个中子反射计研究
Hillary L Smith1, Michael C Howland, Alan W Szmodis
1Manuel Lujan Neutron Scattering Center, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, New Mexico 87545, USA.
Journal of the American Chemical Society
|March 12, 2009
概括
紫外线导致脂质双层的氧化降解,形成水友性通道并减少膜覆盖. 连续照明创造了一个分级的接口,而中断的曝光保留了厚度,但降低了覆盖范围.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物物理学的生物物理.
- 表面化学 表面化学
背景情况:
- 支持的脂质双层是细胞膜的关键模型.
- 了解氧化降解对于生物材料稳定性和药物输送系统至关重要.
- 脂质双层中紫外线诱导的降解机制尚未完全理解.
研究的目的:
- 研究支持的脂质双层中紫外线诱导的氧化降解的早期阶段.
- 为了阐明在氧化应激下发生在二甲基-sn-glycero-3-phosphocholine (DPPC) 和1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (POPC) 双层中发生的结构变化.
- 为了区分中断和连续紫外线照明的结构效应.
主要方法:
- 采用中子反射测量来探测支持的脂质双层的in situ结构.
- 脂质双层在受控的中断和连续照明模式下暴露于紫外线.
- 质谱学,里叶变换红外光谱学,光显微镜和成像圆测量提供了互补的化学和结构数据.
主要成果:
- 间断的紫外线暴露导致膜覆盖率下降,但维持了双层厚度,分散长度密度减少,表明水友通道形成.
- 持续的紫外线照明导致了分级接口,分散长度密度变化延伸到液相.
- 在囊泡的存在下暴露于紫外线的DPPC双层显示出由于从散装水库回填而导致的分解减少.
结论:
- 紫外线诱导的氧化降解始于脂质双层内的水友性通道的形成.
- 紫外线暴露的模式 (中断或持续) 显著影响结构反应和降解途径.
- 支持的脂质双层在氧化应激下表现出明显的结构重组机制,这对膜完整性和功能有影响.
