目的:羟基磷灰(HAP)是组成人体骨骼和牙齿的常见的重要的无机成分之一,近年来HAP是骨修复的研究热点,因其具有良好的生物活性及生物相容性,目前HAP作为一种常用的骨缺损修复材料被熟知。但是HAP的存在不总是有益的,大多数肾结石形成都与HAP相关,然而,HAP是如何促进肾结石的形成的,目前的研究还较少见,本研究探索了HAP对肾小管上皮细胞(HK-2细胞)凋亡影响及其机制,从而了解HAP在肾结石形成过程中的作用及作用机制。方法:1、我们根据文献利用水热法合成了Nano-HAP,并通过透射电子显微镜(TEM),扫描电子显微镜(SEM),X-射线衍粉末射仪(XRD)和固态荧光测量仪对材料进行了表征。2、我们选用了人源的肾小管上皮细胞(HK-2细胞),通过四甲基偶氮唑蓝(MTT)比色法、流式细胞术、活细胞/死细胞活性染色法、细胞内定位等方法体外研究了Nano-HAP对HK-2细胞的活性和增殖、活性氧水平、细胞凋亡及凋亡机制等方面的影响。结果:1、通过TEM和SEM对Nano-HAP的形貌和大小进行测定,结果表明Nano-HAP为分散性良好的棒状,长度约60～100 nm,宽度约12 nm。XRD的成分及结构进行分析,结果表明合成的材料为分散性良好、结晶度高、纯的Nano-HAP。通过固态荧光测量仪测定Nano-HAP发蓝光。2、不同浓度(0、5、10、20、40、80μg/m L)的Nano-HAP与HK-2细胞共孵育24 h、48h、72 h后,MTT结果表明Nano-HAP以剂量和时间依赖性方式抑制HK-2细胞的活性。不同浓度(0、5、10、20、40、80μg/m L)的Nano-HAP与HK-2细胞共孵育24 h,活细胞/死细胞染色结果同样提示Nano-HAP以剂量依赖性方式抑制HK-2细胞的增殖,当Nano-HAP在80ug/ml时,HK-2细胞出现大量的脱落和细胞凋亡,MTT与活细胞/死细胞染色的结果基本一致。3、不同浓度(0、10、20、40μg/m L)的Nano-HAP与HK-2细胞共孵育6h、24 h,6h凋亡结果存活率凋亡无明显影响,24h凋亡结果表明Nano-HAP可诱导HK-2细胞凋亡,随浓度增加而升高,具有剂量依赖性。将Nano-HAP(40μg/m L)与HK-2细胞共孵育6 h,通过共聚焦显微镜观察Nano-HAP主要定位于HK-2细胞溶酶体。不同浓度(0、10、20、40μg/m L)的Nano-HAP与HK-2细胞共孵育6 h,Nano-HAP诱导HK-2细胞随浓度升高ROS水平增加。不同浓度(0、10、20、40μg/m L)的Nano-HAP与HK-2细胞共孵育6 h,溶酶体膜通透性随浓度而增加,不同浓度(0、10、20、40μg/m L)的Nano-HAP与HK-2细胞共孵育6 h,线粒体膜电位随浓度增加而降低,且成浓度依赖性。不同浓度(0、10、20、40μg/m L)的Nano-HAP与HK-2细胞共孵育6h,caspase-3水平先升高后降低,当Nano-HAP在40μg/m L时,caspase-3的活性下降可能与细胞在较高浓度下的细胞坏死有关。结论:Nano-HAP诱导HK-2细胞产生大量的ROS导致细胞凋亡和坏死,其凋亡机制通过溶酶体和线粒体途径诱导HK-2细胞凋亡。我们的研究将为未来Nano-HAP在肾结石形成过程中的作用提供一些有价值的数据。值得注意的是Nano-HAP作用于HK-2细胞6h时没有引起细胞凋亡,但有大量活性氧物质产生、线粒体膜电位的下降、溶酶体膜通透性增加,caspase-3的活性出现了大量的变化。细胞的凋亡与造成细胞凋亡的因素没有同时出现,由此可猜想凋亡是由凋亡因素和时间共同作用的结果。