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纳米和微米SiO2对A549细胞毒性及其炎性因子分泌的影响
目的 探讨不同粒径的纳米二氧化硅(nm-SiO2)与微米二氧化硅(μm-SiO2)对人肺腺癌上皮A549细胞(A549细胞)的细胞毒性及其炎性因子分泌的影响.方法 选择3种粒径的纳米SiO2(20、60、100 nm)和微米SiO2(0.1～5μm)按照不同作用浓度(0、12.5、25、50、100、200 μg/mL)对A549细胞进行染毒,24 h后采用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色(MTT)法测定A549细胞的存活率,采用微量酶标法测定乳酸脱氢酶(LDH)活性、白细胞介素8(IL-8)和肿瘤坏死因子(TNF-α)含量.结果 3种粒径nm-SiO2均可引起细胞存活率降低,细胞释放LDH升高,存在剂量效应关系;20-nm-SiO2对细胞的毒性作用大,在较低剂量25 μg/mL时可使细胞存活率显著低于对照组(P＜0.01),在染毒浓度相同的条件下,20-nm-SiO2组LDH活力显著高于60-nm-SiO2组(P＜0.01)、60-nm-SiO2组LDH活力显著高于100-nm-SiO2组(P ＜0.05);μm-SiO2仅在高剂量时引起细胞存活率降低(P＜0.05).3种粒径nm-SiO2均可使细胞分泌IL-8的量增加,但是并未引起TNF-α变化,在染毒浓度为50 μg/mL时,20-nm-SiO2组IL-8的分泌量均显著高于100-nm-SiO2组(P＜0.01).μm-SiO2未引起细胞分泌IL-8和TNF-α的变化.结论 3种粒径nm-SiO2均可引起A549细胞的细胞毒性,引起细胞炎性因子IL-8分泌增加,且nm-SiO2粒径越小,其毒性效应愈强,但并未引起TNF-α变化;μm-SiO2对A549细胞的毒性效应不明显.
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纳米二氧化硅对SD大鼠精子和睾丸组织的影响
目的 探讨不同剂量的纳米二氧化硅(nm-SiO2)对SD雄性大鼠精子和睾丸组织的影响.方法 采用鼻腔滴注法,将SD大鼠连续暴露于不同剂量nm-SiO2(浓度分别为10、20和30 mg/kg·bw)4周后,在显微镜下观察精子数量、活动度和畸形率,用石蜡病理切片苏木素-伊红(HE)染色法观察大鼠睾丸组织的病理改变,用高效液相色谱串联质谱分析nm-SiO2对SD大鼠睾丸组织基因组DNA甲基化水平的影响.结果 与对照组相比,20和30 mg/kg·bw纳米组的精子数量和精子活力均降低(P＜0.05),精子畸形率增加(P＜0.05).暴露于各个剂量组的睾丸组织曲精细管发生不同程度的病理改变.相较于对照组,各个剂量组nm-SiO2均使睾丸组织基因组DNA甲基化水平降低,且呈现剂量-效应关系.结论 nm-SiO2暴露可导致SD大鼠睾丸组织形态学改变,对精子造成一定的损伤,并且随着nm-SiO2剂量增加,其对大鼠精子发育损伤逐渐增大.nm-SiO2暴露可以导致SD大鼠睾丸组织基因组DNA甲基化水平下降.
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纳米二氧化硅对16HBE细胞存活率及SOD1表达的影响
目的 探讨纳米二氧化硅(nano-SiO2)对人支气管上皮细胞(16HBE细胞)存活率和超氧化物歧化酶1(Superoxide Dismutase 1,SOD1)表达的影响.方法 以质量浓度为0～100 mg/L nano-SiO2处理16HBE细胞24 h,以CCK-8法检测细胞存活率,筛选合适的后续实验处理剂量.将16HBE细胞分为6组:溶剂对照组(予等体积溶剂处理)、微米SiO2对照组(予质量浓度为20 mg/L微米SiO2处理),5、10和20 mg/L nano-SiO2组(予相应终质量浓度的nano-SiO2处理),姜黄素组(先予终浓度为10 μmol/L的姜黄素处理2h,再予终质量浓度为20 mg/L的nano-SiO2处理).各组细胞经处理后,分别于培养4、12和24 h时间点收获细胞.采用荧光实时定量聚合酶链式反应检测细胞中SOD1 mRNA的相对表达水平,以蛋白免疫印迹法检测SOD1蛋白的相对表达水平.结果 随着nano-SiO2处理剂量的增加,细胞存活率下降,呈剂量-效应关系,有统计学意义(P＜0.01).在12和24 h时间点,nano-SiO2刺激后,16HBE细胞的SOD1的mRNA和蛋白相对表达水平均出现剂量依赖性下降(P＜0.01);与同时间点溶剂对照组比较,10和20 mg/L nano-SiO2组16HBE细胞的在上述2个时间点的SOD1 mRNA和蛋白相对表达水平均下降,差异有统计学意义(P＜0.05).在4、12和24 h时间点,20 mg/L nano-SiO2组16HBE细胞的SOD1 mRNA和蛋白相对表达水平均低于同时间点的微米SiO2对照组(P＜0.05),姜黄素组16HBE细胞的上述2个指标均高于20 mg/L nano-SiO2组(P＜0.05).结论 nano-SiO2刺激可导致16HBE细胞存活率下降并呈剂量依赖性;SOD1表达的下调可能是nano-SiO2致16HBE增殖抑制的机制之一.姜黄素对nano-SiO2诱导16HBE细胞损伤具有一定的保护作用.
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纳米和微米二氧化硅粉尘对小鼠肝脏组织氧化-抗氧化能力的损伤
纳米级二氧化硅(nm-SiO2)因具有优越的稳定性、易散性和融变性等特点被广泛应用于橡胶、涂料、医药和造纸等领域.众所周知,微米级二氧化硅(μm-SiO2)被国际癌症研究中心(IARC)归类为确定人类致癌物,是一种高毒性的颗粒类型[1].因此,nm-SiO2作为一种新型的纳米材料,其对生物体的潜在影响也不容忽视,必须进行充分的毒性和环境方面的分析.
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运动对纳米二氧化硅染毒大鼠肝肾组织毒作用的研究
目的 研究运动强度对纳米SiO2染毒大鼠的肝肾毒性的影响.方法 透射电子显微镜下观察颗粒在高纯水中的形状和分散性,用动态散射光粒度分析仪测量纳米SiO2颗粒水合粒径的大小.采用非暴露式气管滴注法构建大鼠纳米SiO2染毒模型,给药剂量为10 mg/kg·bw,同时给予游泳干预,隔日给药,共给药15次.于后一次运动24 h后取出肝和肾.光学显微镜下观察肝肾组织病理学改变.对肝肾组织氧化损伤进行检测:氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA).对肝肾组织中羟脯氨酸含量进行检测.采用Masson染色对组织胶原纤维进行特染.以P-smad2/3作为TGF-β1/Smad通路活化的标志,通过免疫组织化学染色法检测TGF-β1、Smad2、Smad3、p-Smad2/3在动物肝肾的表达情况.结果 随着运动强度的增大,肾中MDA含量增高,但差异无统计学意义(P＞0.05),GSH-Px活力减少,低强度运动组与阴性对照组和阳性对照组比较,差异均有统计学意义(P＜0.05);肝脏中SOD含量减少,高强度运动组与阴性对照组和阳性对照组比较,差异均有统计学意义(P＜0.05);肝中羟脯氨酸含量减少,且高强度运动组与阴性对照组和阳性对照组相比差异均有统计学意义(P＜0.05).Masson染色显示各运动组较阳性对照组胶原纤维增多.免疫组化结果显示,各运动组大鼠肝中Smad3均高于阴性对照组(P＜0.05),并呈现与运动强度呈正相关性.各运动组大鼠肾中Smad2和Smad3均低于阴性对照组(P＜0.05),且Smad2随运动强度增加而降低.结论 运动强度增加会加重纳米SiO,对小鼠的肝肾毒性.
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姜黄素对纳米二氧化硅诱导HaCaT细胞氧化损伤的保护作用
目的 研究姜黄素对纳米二氧化硅诱导HaCaT细胞损伤的保护作用.方法 建立15-nm二氧化硅致HaCaT细胞损伤的体外研究模型,通过CCK-8法检测细胞活力水平;测定细胞培养液中乳酸脱氢酶(LDH)漏出量和细胞内丙二醛(MDA)含量,评价细胞的损伤程度.结果 姜黄素能明显改善15-nm二氧化硅诱导HaCaT细胞的损伤,与二氧化硅组相比,姜黄素干预组能提高细胞存活率,细胞培养液中的LDH漏出量明显减少(P＜0.05),细胞内的MDA明显降低(P＜0.05).结论 姜黄素对15-nm二氧化硅诱导的HaCaT的细胞损伤具有一定的保护作用.
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纳米二氧化硅对HaCaT细胞中p53基因表达及其启动子甲基化的影响
目的 研究纳米二氧化硅(nm-SiO2)对人皮肤表皮细胞(HaCaT)中p53基因的表达及基因启动子区甲基化的影响.方法 分别以2.5、5、10 μg/ml的nm-SiO2溶液和10 μg/ml的微米级SiO2(micro-SiO2)处理HaCaT 24 h;以3μmol/L DNA甲基化转移酶抑制剂5-脱氧杂氮胞苷(DAC)处理48 h的10 tμg/ml nm-SiO2组为阳性对照,并设立溶剂对照组.应用荧光定量PCR检测p53基因mRNA水平的表达,Western-blot法检测其蛋白水平的变化,应用甲基化特异性PCR(MSP)检测p53基因启动子区CpG岛的甲基化状态.结果 nm-SiO2作用24 h后,HaCaT细胞中p53基因表达呈上调趋势并且p53启动子区未检测出甲基化状态.结论 nm-SiO2暴露可以上调HaCaT细胞中p53基因的表达,尚未发现这种上调与p53基因启动子区CpG岛的甲基化水平改变有关.
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纳米二氧化硅致人永生化表皮细胞膜蛋白质组的影响
目的 采用蛋白质组学技术探讨15 nm二氧化硅致体外培养的人永生化表皮细胞(HaCaT)膜蛋白质表达的变化.方法 分别以2.5、5.0和10.0 mg/L的15nm二氧化硅溶液处理HaCaT细胞24 h,以ddH2O为溶剂对照.应用CCK-8方法检测细胞增殖情况.运用亚细胞蛋白质组提取试剂盒对10.0 mg/L的15 nm二氧化硅溶液处理24 h的HaCaT细胞和正常对照组细胞进行膜蛋白提取,采用差异荧光双向凝胶电泳(2D-DIGE)分析和基质辅助激光解析飞行时间(MALDI-TOF/TOF)质谱鉴定.对差异蛋白质进行GO(gene oncology)功能聚类及跨膜结构域预测分析,采用Western blot免疫印迹验证差异蛋白的表达.结果 细胞增殖实验显示,15 nm二氧化硅可以引起HaCaT细胞整体增殖水平下降,呈剂量依赖关系;与正常细胞相比,HaCaT细胞经15 nm二氧化硅以2.5、5.0和10.0 mg/L处理24 h后,活力水平分别为(91.3％±6.1％)、(81.7％±7.0％)和(74.0％±2.6％),差异有统计学意义(P＜0.05).质谱鉴定了10个差异表达蛋白,其中7个差异蛋白具有1个以上的跨膜结构域,GO功能聚类表明这些差异蛋白主要涉及结合活性和结构分子活性.Western blot免疫印迹结果表明G蛋白偶联受体179和L-肌动蛋白表达变化趋势与蛋白质组学分析结果一致.结论 15 nm二氧化硅能够引起HaCaT细胞增殖水平降低,并且导致膜蛋白表达水平的下降.
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丹参酮ⅡA二元载体固体分散体的研究
目的:将纳米二氧化硅(nano-silica)和泊洛沙姆188联合应用于丹参酮ⅡA(TSⅡA)固体分散体的制备,考察丹参酮ⅡA固体分散体的溶出度和稳定性.方法:以纳米二氧化硅和泊洛沙姆188为二元载体,采用溶剂法制备丹参酮ⅡA固体分散体,对其物相特征、溶出行为和稳定性进行了研究.结果:纳米二氧化硅和泊洛沙姆188按1:3比例制备的丹参酮ⅡA固体分散体,经差示扫描量热分析,固体分散体中药物以非晶形式存在于载体中；60 min时药物的体外累积溶出率达到90％以上；经过3个月稳定性加速试验后,固体分散体中药物溶出和含量未发生明显变化.结论:丹参酮ⅡA二元载体固体分散体能显著改善丹参酮ⅡA的溶出,其稳定性好,具有实际应用价值.
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纳米SiO2对纯镁超声微弧氧化涂层组织结构及性能的影响
采用超声微弧氧化技术,在硅酸盐电解液中添加n-SiO2,研究不同添加量对纯镁生物涂层组织结构及性能的影响.分析涂层形貌及相结构,测定涂层厚度、涂层结合力、摩擦系数、电化学腐蚀性能.结果表明:添加n-SiO2粒子,涂层表面形成更多均匀细小孔,形成了含n-SiO2粒子涂层,随着n-SiO2含量从0 g/L增加到7.5 g/L,涂层主相MgO向MgSiO3变化,涂层Si含量增多,涂层厚度从10.26 μm增加到13.32 μm,结合强度从4.9N增大到7.4N,摩擦系数从1.1下降到0.6.其中,添加n-SiO2含量为7.5 g/L时,超声微弧氧化涂层与基体有高结合强度,且耐摩擦系数小,耐蚀性好.
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miR-702-3p在纳米二氧化硅致大鼠肺纤维化中作用的初步探讨
目的 探讨miR-702-3p在纳米二氧化硅(SiO2)致肺纤维化中的生物学作用.方法 用Targetscan.org数据库对miR-702-3p调控的靶基因进行预测,通过Gene Ontology和KEGG分析,结合文献检索等方法选择与肺纤维化相关的靶基因为骨形态发生蛋白-7(BMP-7);qRT-PCR与Westem blot检测纳米SiO2染尘大鼠60 d组和生理盐水组中大鼠肺组织miR-702-3p、BMP-7 mRNA和BMP-7蛋白的表达水平.结果 预测miR-702-3p可能调控的靶基因包括BMP-7共有136个;与生理盐水组比较,染尘组大鼠肺组织中miR-702-3p的表达上调(P＜0.05)(与前期高通量测序的结果一致),BMP-7 mRNA的表达水平降低(P＜0.05),BMP-7蛋白的表达水平降低(P＜0.05).结论 miR-702-3p与纳米SiO2诱导的肺纤维化相关,其可能通过调控BMP-7等靶基因在肺纤维化中发挥作用.
关键词： 肺纤维化 纳米二氧化硅 miR-702-3p BMP-7 -
响应面法优化纳米二氧化硅固体分散技术辅助酶解制备染料木素
本研究旨在使用纳米二氧化硅固体分散技术,提高酶解制各染料木素的效率.首先采用溶剂法制备染料木苷-纳米二氧化硅固体分散体,利用差示扫描量热法和扫描电镜对固体分散体进行验证,再利用蜗牛酶将其水解从而制备染料木素.以染料木素转化率为指标,通过单因素试验分别考察染料木苷及其固体分散体在酶解过程中不同的影响因素,再利用响应面法优化染料木苷固体分散体酶解制备染料木素的工艺.染料木苷-纳米二氧化硅固体分散体酶解反应佳条件:反应介质pH 7.1、温度为52.2℃、加酶量5.0 mg·mL-1、反应时间为7h.在此条件下,转化率为(93.47±2.40)％,比未经形成固体分散体的染料木苷转化速率提高了2.62倍.对水解产物进行纯化得到单体染料木素.采用蜗牛酶水解染料木苷-纳米二氧化硅固体分散体制备染料木索,方法简单,酶解时间显著缩短,适用于规模化生产.
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纳米二氧化硅对正常人外周血单个核细胞凋亡的诱导作用
目的：观察纳米二氧化硅（SiO2）对正常人外周血单个核细胞（PBMC）凋亡的诱导作用，探讨纳米SiO2对人体的毒理特性。方法透射电子显微镜观察纳米SiO2粒径、形态及分散性；采集6名健康志愿者外周血标本，进行体外全血培养和体外PBMC分离培养；纳米SiO212.5，25，50，100和200 mg·L-1与外周全血细胞和PBMC作用24 h后，血常规法检测外周血白细胞数目，罗丹明标记鬼笔环肽标记法于荧光倒置显微镜观察PBMC骨架微丝结构，AnnexinⅤ-FITC/PI双染检测细胞早期凋亡率，ELISA检测细胞培养上清液活性氧（ROS）自由基水平。结果与正常对照组相比，纳米SiO2100和200 mg·L-1引起外周全血细胞中淋巴细胞和单核细胞数目明显减少（P<0.01）；PBMC胞体皱缩、变圆，细胞核固缩并出现空泡化，细胞骨架微丝结构破坏；早期凋亡率和胞内ROS水平明显升高（P<0.01），且细胞早期凋亡率与胞内ROS水平呈明显的正相关（R2=0.847，P<0.01）。结论纳米SiO2对PBMC有明显的细胞毒性作用，可诱导细胞凋亡；激发氧化应激反应可能是其导致细胞凋亡的主要原因。
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纳米和微米级二氧化硅对表皮葡萄球菌的影响
目的 探究可吸入纳米细颗粒物对人体表面正常菌群的生物活性效应.方法 将表皮葡萄球菌悬液分别加入含终浓度为0(对照)～400 μg/ml微米和纳米二氧化硅的培养基培养4、24和48 h.测定表皮葡萄球菌的存活率、形态、膜通透性变化,同时对作用前、后的微米和纳米二氧化硅进行红外光谱分析.结果 在50～400 μg/ml二氧化硅暴露范围内,微米和纳米二氧化硅暴露表皮葡萄球菌的存活率均呈下降趋势,与对照组比较,纳米二氧化硅暴露组细菌存活率降低有统计学意义(P＜0.05);微米二氧化硅对表皮葡萄球菌存活率的抑制无统计学意义;400 μg/ml纳米二氧化硅暴露组细菌数目减少,菌体皱缩,400 μg/ml微米二氧化硅暴露组菌体轻微凹陷.随着暴露剂量和时间的增加,微米和纳米二氧化硅暴露表皮葡萄球菌培养液中Ca2+和K+浓度均呈上升趋势.与微米二氧化硅暴露组比较,大于100 μg/ml纳米二氧化硅组培养液中K+浓度较高,差异具有统计学意义(P＜0.05),Ca2+浓度的升高仅在400 μg/ml组有统计学意义(P＜0.05).红外光谱分析表明表皮葡萄球菌与微米和纳米二氧化硅作用后均有新峰出现,分别位于波数2 961 cm-1、2 929 cm-1、1 545 cm-1和1 452 cm-1、1 401 cm-1.结论 纳米二氧化硅抑制表皮葡萄球菌的作用强于微米二氧化硅,纳米和微米二氧化硅暴露同表皮葡萄球菌均存在界面作用效应.
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纳米二氧化硅自由基对人体常驻大肠杆菌的界膜氧化作用
目的 探讨纳米二氧化硅对大肠杆菌的界膜氧化作用及机制.方法 将大肠杆菌悬液分别加入至含终浓度为0(对照)～4 000 μg/ml纳米二氧化硅的PBS缓冲液中培养24h.通过对纳米二氧化硅溶液中羟基自由基、细胞存活率的测定,并结合细胞壁表面基团、胞内活性氧自由基、超氧化物歧化酶(SOD)和乳酸脱氢酶(LDH)活力的变化,分析纳米二氧化硅对大肠杆菌的界膜氧化作用机制.结果 与对照组比较,1 000、2 000、4 000μg/ml纳米二氧化硅暴露组大肠杆菌的存活率均较低,大肠杆菌胞内ROS的含量均较高;各浓度纳米二氧化硅暴露组在PBS缓冲液中释放羟基自由基的含量均上升,大肠杆菌释放LDH的量均较高;4 000 μg/ml纳米二氧化硅暴露组大肠杆菌胞内SOD活力较低,差异有统计学意义(P＜0.05).且随着纳米二氧化硅浓度的升高,体系中羟基自由基和ROS的含量及大肠杆菌释放LDH的量均呈上升趋势,大肠杆菌的存活率和SOD活力均呈下降趋势.细胞壁表面磷酸二酯基团峰(1 078 cm-1与1 239 cm-1)消失,蛋白质分子中甲基对称(1 400 cm-1)弯曲振动峰发生红移.结论 纳米二氧化硅对大肠杆菌的界膜氧化作用主要体现于自由基对细胞壁膜的损伤以及抗氧化体系的破坏.
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断乳至性成熟期暴露纳米二氧化硅对小鼠卵巢发育的影响
目的 探讨断乳至性成熟期经口持续摄入纳米二氧化硅对小鼠卵巢发育的影响.方法 将40只21日龄清洁级ICR雌性小鼠随机分为4组,即对照组和0.25、0.50、1.00 g/kg纳米二氧化硅染毒组,每组10只.采用经口灌胃方式进行染毒,每日1次,持续染毒5周.实验结束后记录小鼠体重增长情况、观察阴门开放时间和动情周期,病理切片计数各级卵泡数量及计算各级卵泡的构成比,并测定卵巢中丙二醛(MDA)含量和超氧化歧化酶(SOD)、谷胱苷肽过氧化物酶(GSH-Px)活力.结果 与对照组比较,1.00 g/kg纳米二氧化硅染毒组小鼠卵巢重量和脏器系数下降、阴门开放时间推迟、卵巢黄体构成比下降、闭锁卵泡构成比升高,差异有统计学意义(P＜0.05);而各剂量纳米二氧化硅染毒组小鼠体重增长和动情周期均无明显改变.与对照组比较,1.00 g/kg纳米二氧化硅染毒组小鼠卵巢组织中MDA含量明显上升,SOD活力均明显下降,而0.50、1.00 g/kg纳米二氧化硅染毒组小鼠卵巢组织中GSH-Px活力均升高,差异具有统计学意义(P＜0.05).结论 经口摄入纳米二氧化硅可影响小鼠卵巢发育,其机制可能与氧化损伤有关.
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三种典型纳米颗粒物对雄性大鼠的生殖毒性
目的 探讨二氧化硅纳米颗粒(SiO2NPs)、二氧化钛纳米颗粒(TiO2NPs)、四氧化三铁纳米颗粒(Fe3O4NPs)对雄性大鼠的生殖毒性效应.方法 将80只健康SPF级雄性SD大鼠随机分为10组,分别为对照(生理盐水)组和1.5、4.5、13.5mg/kg SiO2NPs、TiO2NPs、Fe3O4NPs染毒组,每组8只.采用非暴露气管插管滴注法进行染毒,染毒容积为1.0 ml/kg,隔日染毒1次,连续染毒4周.检测大鼠睾丸组织中乳酸脱氢酶同工酶-C4(LDH-C4)、琥珀酸脱氢酶(SDH)活力和睾酮(T)含量以及附睾精子数量、精子存活率、精子畸形率.结果 与对照组相比,4.5、13.5 mg/kg SiO2NPs、TiO2NPs和Fe3O4NPs染毒组大鼠的精子数量和精子存活率均降低,而精子畸形率均升高,差异有统计学意义(P＜0.05);且随着SiO2NPs、TiO2NPs和Fe3O4NPs染毒浓度的升高,大鼠精子数量和精子存活率均呈下降趋势,精子畸形率均呈上升趋势.与相同浓度的SiO2NPs染毒组比较,13.5 mg/kg TiO2NPs染毒组大鼠的精子数量、精子存活率降低,而精子畸形率升高,差异均有统计学意义(P＜0.05);另外,13.5 mg/kg TiO2NPs染毒组大鼠的精子畸形率高于相同浓度的Fe3O4NPs染毒组,差异有统计学意义(P＜0.05).与对照组相比,13.5 mg/kg SiO2NPs、TiO2NPs、Fe3O4NPs染毒组大鼠睾丸LDH-C4、SDH的活力及4.5、13.5 mg/kgSiO2NPs、TiO2NPs、Fe3O4NPs染毒组大鼠睾丸的T含量均降低,差异有统计学意义(P＜0.05);且随着SiO2NPs、TiO2NPs和Fe3O4NPs染毒浓度的升高,大鼠睾丸LDH-C4、SDH活力和T含量均呈下降趋势.与相同浓度的SiO2NPs染毒组比较,13.5 mg/kg TiO2NPs染毒组大鼠睾丸的LDH-C4活力和T含量均降低,差异有统计学意义(P＜0.05);13.5 mg/kg TiO2NPs染毒组大鼠睾丸T含量低于相同浓度的Fe3O4NPs染毒组,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 SiO2NPs、TiO2NPs、Fe3O4NPs均可通过影响生殖系统关键酶和性激素水平引起大鼠的生殖毒性效应,且三种纳米颗粒物对大鼠的生殖毒性效应存在差异,以TiO2NPs强.
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纳米二氧化硅和纳米氧化锌对人肝癌细胞凋亡的影响
目的 探讨纳米二氧化硅(SiO2)和纳米氧化锌(ZnO)颗粒对人肝癌(HepG2)细胞凋亡的影响.方法 将处于对数生长期的细胞分别暴露于含终浓度分别为0(对照)～200 μg/ml纳米SiO2、纳米ZnO颗粒的无血清培养基中培养24 h.检测细胞核形态学变化、线粒体膜电位变化和细胞凋亡的情况.结果 与对照组比较,各浓度纳米二氧化硅及纳米ZnO染毒组HepG2细胞的线粒体膜电位均降低,凋亡率均升高,差异有统计学意义(P＜0.05);且随着染毒浓度的升高,纳米二氧化硅和纳米ZnO染毒HepG2细胞线粒体膜电位均呈下降趋势,而凋亡率均呈上升趋势.与相同浓度纳米二氧化硅相比,纳米ZnO染毒组HepG2细胞粒体膜电位均较高,凋亡率均较低,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 两种纳米颗粒均可诱导HepG2细胞发生凋亡和线粒体膜电位发生改变,且纳米SiO2比纳米ZnO颗粒的细胞毒性作用更强.
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三种典型纳米材料非暴露式气管滴注染毒对大鼠肺的毒性效应
目的 探讨纳米四氧化三铁(Nano-Fe3O4)、纳米二氧化硅(Nano-SiO2)、单壁碳纳米管(SWCNTs)对大鼠的肺毒性效应及其作用机制.方法 将49只SPF级雄性Wistar大鼠随机分为7组,包括生理盐水对照组以及3种纳米材料的高剂量组(10 mg/ml)和低剂量组(2 mg/ml).以非暴露式气管滴注法隔日染毒5周,腹主动脉放血处死,检测病理学改变、肺组织氧化损伤、炎性因子.结果 病理结果显示,纳米材料造成大鼠肺间质性炎症,肺泡结构受到破坏并发生纤维组织增生,形成小结节;与对照组比较,3种纳米材料组肺泡灌洗液中总抗氧化力(T-AOC)活力、超氧化物歧化酶(SOD)活力降低,白介素-6(IL-6)浓度升高(P＜0.05);在高剂量水平上(10mg/ml),3种纳米材料组支气管肺泡灌洗液中乳酸脱氢酶(LDH)活力、丙二醛(MDA)浓度升高(P＜0.05);10ms/ml Nano-SiO2组和10mg/ml SWCNTs组肺泡灌洗液中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平升高(P＜0.05);相同染毒剂量水平上3种纳米材料对比,其毒性作用强度有所不同.结论 3种纳米材料均能对大鼠肺组织造成毒性损伤,可引起炎症反应和氧化损伤;纳米材料的毒性大小可能受其粒径、形状、化学组成等许多因素的影响.
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纳米二氧化硅细胞毒性影响因素研究进展
纳米二氧化硅由于其独特的理化性质已广泛应用于药物载体、肿瘤治疗、分子成像等众多领域.对于纳米二氧化硅的安全效应已渐渐成为毒理学研究的热点,特别是对于纳米二氧化硅细胞毒性的研究.细胞是人体结构和功能的基本单位,细胞毒性影响因素的研究将为制定人群暴露剂量提供依据.该文综合国内外现有文献,从纳米二氧化硅的理化性质、细胞暴露条件、靶细胞的差异、测试技术对细胞毒性的影响因素逐一进行了综述.通过控制纳米二氧化硅细胞毒性的影响因素,可以降低其毒性,对真正实现广泛应用有很重要的指导意义.
