石墨烯及其衍生物在電子，結構工程和醫學方面具有廣泛的應用潛力。然而，過度使用和未經處理的排放可能導致其分布於環境和生物鏈中，這會引起可怕的健康風險擔憂。越來越多的證據表明，石墨烯衍生物會誘導體內肺纖維化，因此本研究的總體目標是探索體外試驗中還原氧化石墨烯（rGO）的肺纖維化響應潛在的分子機制。上皮細胞間質轉化（EMT）對肺纖維化的發展具有深遠的影響。在這裡，我們評估了rGO樣品對A549細胞的EMT效應。首先，rGO通過內吞作用穿透A549細胞膜到細胞質基質，而後位於晚期內體和/或溶酶體中（通過TEM觀測到），且細胞耐受良好。其次，rGO在較低劑量下（低於10μg/ ml）促進了細胞遷移和侵襲能力，但顯著抑制容量在20μg/ ml。此外，通過上皮標誌物如E-鈣粘蛋白，β-連環蛋白，癌基因（Smad4）的降低以及間葉細胞標誌物如波形蛋白，血管內皮生長因子B抗體（VEGF-B），TWIST1的增多，可以證明rGO誘導了EMT。根據我們的研究結果，認為rGO通過改變A549細胞上皮-間質轉化標誌物能夠有效誘導EMT。
Figure 1．超聲後對rGO的表徵。（a-c）TEM圖；（d）尺寸分布圖；（e，g）AFM圖；（f，h）薄片厚度AFM分析結果。
Figure 2．A549細胞在暴露不同劑量rGO，48 h後的TEM圖情況。
Figure 3．A549細胞經rGO處理後，Rab7a和Rab5a的超微結構定位。（a，b）Rab7a的TEM分析；（c，d）A549細胞中Rab5a（15 nm的Au納米顆粒）的無或痕量標記。
Figure 4．rGO對A549遷移至人工誘導傷口處的影響。（a）在不同時間點和不同rGO劑量時的傷口癒合劃痕試驗圖片；（b）癒合的傷口面積量化了A549細胞遷移水平。
Figure 5．rGO處理後A549細胞遷移情況。（a）細胞在有效rGO劑量下用於Transwell基質凝膠侵入試驗48 h；（b）計算了入侵的細胞數量。
該研究工作由中國科學院城市環境研究所Shen Tian 和Peng Cai課題組於2018年發表在SCIENTIFIC REPORTS期刊上。原文：Reduced graphene oxide triggered epithelial-mesenchymal transition in A549 cells（DOI:10.1038/s41598-018-33414-x）