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癌细胞的多药耐药性(Multidrug Resistance，MDR)是肿瘤成功化疗的主要障碍之一。引起MDR的主要原因是细胞内转运蛋白主动将药物泵出细胞，导致细胞内药物浓度降低，所以抑制药物转运蛋白，逆转MDR是提高化疗的关键方法之一。寻找新型的有效的药物转运蛋白抑制剂一直是药物研发的热点方向之一。石墨烯量子点(Graphenequantum dots，GQDs)因其独特结构、小尺寸、毒性小、优良的生物相容性等，已在生物医药领域显示出潜在的应用价值。我们课题组前期研究发现GQDs可以作为有效传输药物的载体。本论文将深入探索石墨烯量子点与细胞的作用，发现其在逆转细胞耐药性方面的潜在应用。 细胞水平初步研究表明，GQDs能有效提高乳腺癌耐药细胞MCF-7/ADR核内DOX的含量，增强了DOX的细胞毒性。但是在同等条件下GQDs对耐药细胞膜的通透性影响不大。与此类似，GQDs还可以增加罗丹明123（Rho123）在MCF-7/ADR细胞内的累积，但对Rho123在MCF-7、7721和L-02细胞内积累没有影响，因此推测GQDs的作用可能与细胞中的P-糖蛋白(P-gp)转运有关。 初步研究发现与GQDs共培育对细胞内ATP的含量影响较小，表明P-gp的转运功能本身并没有受到影响。但是利用Caco-2单层细胞模型直接证实GQDs可以抑制P-gp蛋白的外排功能。鉴于此，我们以P-gp蛋白为主要研究对象，发现GQDs能够抑制上述细胞中P-gp基因的表达，从而导致P-gp蛋白表达量减少。基于GQDs可以稳定和诱导富含胞嘧啶(C)的基因形成i-motif四聚体结构，推测GQDs可能是作用于P-gp基因的启动子区域的富含C的片段，诱导它形成i-motif结构，从而抑制了P-gp基因的表达，但是只有在P-gp高表达的细胞中才明显观测到P-gp底物（DOX和Rho123）在细胞内的累积受GQDs的影响。此外，我们还发现GQDs还可以抑制其它类似的耐药基因如MRP1和BCRP。因此，GQDs有望成为低毒、作用靶点广泛的药物转运蛋白的抑制剂。