纳米二氧化钛的毒性研究与安全性展望

本文介绍了纳米二氧化钛的表征,并从整体水平和细胞水平综述了纳米二氧化钛的毒性。其中整体水平的毒性研究从吸入途径、经口途径、经皮途径及腹腔注射四种不同的暴露途径进行了综述;细胞水平的毒性研究则从纳米二氧化钛跨膜、抑制细胞生长、引起细胞凋亡和DNA损伤四方面来论述。本文还简要介绍了纳米二氧化钛的化学修饰,并对纳米二氧化钛使用的安全性进行了展望。

毒死蜱和乐果联合染毒对大鼠胆碱酯酶活性的影响

目的:研究毒死蜱和乐果联合染毒对大鼠血清和脑组织乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)和丁酰胆碱酯酶(butyrylcholinesterase,BuChE)活性的影响。方法:采用3×3析因设计,雌性SD大鼠按体质量随机分为9个剂量组和1个阴性对照组,每组10只。选用毒死蜱和乐果的无可见有害作用水平(no observed adverse effect level,NOAEL)、1/100半数致死剂量(medianlethaldose,LD)和1/50LD作为低、中、高3个剂量水平,分别为毒死蜱0.03、1.35、2.70mg/(kg·d),乐果1.20、3.25、6.505050mg/(kg·d)。灌胃染毒30d,染毒结束后,经乙醚麻醉,股动脉取血,脱臼处死,剥取大脑皮质和海马,使用胆碱酯酶试剂盒测定胆碱酯酶活性。结果:染毒30d后,高剂量组大鼠胆碱酯酶活性低于对照组(P<0.05);析因设计方差分析显示,毒死蜱和乐果联合染毒,对大鼠血清和皮质AChE活性无交互影响;对海马AChE和血清、脑组织BuChE活性存在交互作用(P<0.01)。结论:经口染毒高剂量有机磷农药可显著抑制血清和脑组织的胆碱酯酶活性,两种有机磷农药混配后可对胆碱酯酶活性产生交互作用。

大鼠急性经口暴露毒死蜱的毒物代谢动力学和毒物效应动力学研究

目的：测定一次性经口暴露毒死蜱（chlorpyrifos,CPF）的毒物代谢动力学和毒效学指标,研究CPF的毒代动力学和毒效学特征。方法：雌性SD大鼠按体质量随机分为4个剂量组和1个阴性对照组,每组15只。剂量分组为：12.5、25.0、50.0、100.0 mg/kg,一次性灌胃染毒。染毒后1、3、6、12和24 h 5个时间点分别在每个剂量组随机选择3只大鼠,乙醚麻醉,股动脉取血,颈椎脱臼处死,分离大脑皮质,用高效液相色谱法测定这5个时间点的血清中CPF和3,5,6-三氯-2-吡啶（3,5,6-trichloropyridinol,TCP）的浓度,用胆碱酯酶试剂盒测定血清和大脑皮质中乙酰胆碱酯酶（acetylcholinesterase,AChE）活性。结果：血清CPF和TCP的浓度随时间变化,先上升后下降,前者峰值浓度出现在染毒后3 h,后者为6 h左右;血清和皮质的AChE活性随时间变化,先下降后上升,血清AChE活性在染毒后3－6 h抑制程度最大,皮质AChE在染毒后6－12 h抑制程度最大。血清CPF浓度。TCP浓度与AChE活性均成线性负相关,血清CPF浓度与TCP浓度呈线性正相关。结论：获得了毒死蜱经口暴露的多项毒代动力学和毒效学数据,阐明了毒代动力学和毒效学特征,为毒死蜱生理毒物代谢动力学和毒物效应动力学模型的建立和完善提供了科学依据。

纳米材料免疫毒理学研究进展

综述近年来的一些纳米材料如碳纳米管、纳米脂质体、富勒烯以及纳米聚合物与免疫系统的相互作用,其主要表现形式为免疫抑制作用和免疫增强作用;总结纳米颗粒的理化性质和蛋白吸附等可能是其免疫毒性的主要影响因素;对目前纳米材料免疫毒性研究中亟待解决的问题进行讨论;展望这一新领域今后的发展方向。

大鼠一次性经皮染毒毒死蜱的毒代动力学和毒效应学研究

目的：研究大鼠一次性经皮染毒毒死蜱（CPF）的毒代动力学和毒效应学特征。方法：成年雌性SD大鼠按体质量随机分成3个剂量组（69．75、139．5、279mg／kg）和1个对照组（0 mg／kg），皮下注射染毒，各组在给药后3、6、12、24、48、72h共6个时间点收集大鼠血液和大脑皮质样本，在0～24、0～48和0—72h连续收集尿液样本。测定指标包括血清CPF浓度，血清和尿液3，5，6-三氯-2-吡啶（TCP）浓度以及血清和大脑皮质乙酰胆碱酯酶（ACHE）活性。结果：经皮染毒CPF剂量越大，大鼠血清CPF和TCP浓度越高，尿TCP排出量越大，血和皮质AChE活性抑制越大；血清CPF浓度在6h达峰值，血清TCP浓度在12～24h达峰值，血AChE活性在24h最低，大脑皮质AChE活性在24～48h最低。各剂量组血清CPF的半衰期为29—48h，0～72h曲线下面积（AUC）为31—110h·μmol／L；血清TCP的半衰期为28～54h，0～72h AUC值为897—3450h·μmol／L。血AChE活性和大脑皮质AChE活性呈正相关（P〈0．01），且血中的抑制率大于大脑皮质（P〈0．01）。用Dose Resp函数拟合血清CPF和AChE活性，呈现出剂量反应关系。结论：CPF外暴露剂量与大鼠体内CPF、TCP和AChE活性相关，内暴露水平和血AChE活性存在剂量效应关系；尿TCP排出量可作为机体暴露水平的生物标志；血AChE活性是大脑皮质AChE活性的有效生物标志。

结合体质量生长函数的幼年大鼠毒死蜱经口暴露PBTK/TD模型的研究

目的:结合体质量生长函数,构建幼年大鼠毒死蜱(CPF)经口暴露生理基础毒代动力学及毒效应学(PBTK/TD)模型,并进行验证。方法:首先进行模型构建与验证,包括划分模型房室,确定所需参数;拟合大鼠体质量生长函数方程;编写微分方程和软件程序;利用动物实验数据优化参数,进行参数灵敏度分析和模型验证。然后进行动物实验,21日龄雌性SD大鼠按体质量随机分成对照组和12.5、25.0、50.0 mg/kg剂量组,一次性经口灌胃毒死蜱,在给药后1、3、6、12和24 h收集大鼠血清和大脑皮质,并测定各个时间点的血清毒死蜱(CPF)和3,5,6-三氯-2-吡啶(TCP)浓度,血清和大脑皮质乙酰胆碱酯酶(AChE)活力。结果:实验数据显示血清CPF和TCP浓度随时间先上升后下降,在3 h到达峰值,血清和皮质ACh E活力随时间先下降后上升,血清ACh E在6 h达最低值,皮质AChE在12 h达最低值。模型曲线与实验结果的变化趋势一致,模型的拟合预测情况较好;外推时会出现高估或低估的情况。结论:本模型结构和参数设计合理,且具备一定的外推能力,适用于个体平均水平的预测,但模型仍需要进一步改进。

碲化镉量子点(CdTe QDs)对肝细胞的毒性效应及线粒体介导的毒性机制研究

本文探讨了碲化镉量子点(CdTe QDs)对肝细胞的毒性效应及其影响因素,为探索量子点的肝毒性机制提供一定依据。采用人肝癌细胞(Hep G2)和人正常肝细胞(L02)为细胞模型,设置0、25、50和100μmol·L-14个浓度组,采用CCK-8法检测细胞生存率,石墨炉法检测细胞内镉元素含量,采用流式细胞术,装载荧光探针DCFH-DA检测细胞内活性氧水平,采用FITC/PI检测细胞凋亡以及JC-1检测细胞ATP水平。研究结果显示:CdTe QDs诱导2种肝细胞生存率降低,细胞凋亡率升高,细胞对QDs的摄入水平具有时间依赖性,细胞内活性氧水平显著升高,线粒体膜电位降低和ATP含量显著减少,且2种肝细胞比较发现L02细胞损伤程度更为严重。CdTe QDs对2种肝细胞造成损伤,对L02细胞损伤更明显,其原因是L02细胞对CdTe QDs摄取更多,导致进入细胞的QDs引发更为严重的损伤效应。

基于亚细胞损伤的纳米材料毒性研究进展

纳米材料具有独特的理化、光学、电学及抗菌特性,在生物医药领域具有潜在应用价值。随着纳米材料的广泛应用,其生物安全性引起了研究者们的关注。文章从纳米材料的特性出发,阐述了纳米材料在亚细胞水平上对细胞核、线粒体、内质网和溶酶体等细胞器的毒性作用研究进展,并对可能影响纳米材料亚细胞毒性的主要因素进行了归纳和讨论,对深入认识纳米材料毒效应和进一步开展纳米材料毒性研究提供参考。

碳纳米管生殖毒性及其毒作用机制研究进展

随着碳纳米管(carbon nanotubes, CNTs)在各个领域应用的增加,人们接触到CNTs的几率也随之增加,越来越多的人开始关注CNTs对于人体是否具有毒性及其毒性的大小,近些年的体内和体外研究显示,CNTs可对生物体(如小鼠、斑马鱼、赤子爱胜蚓等)生殖系统产生毒性并遗传给后代,影响后代生长发育。本综述主要从CNTs种类、官能化和CNTs悬浮液中团聚体尺寸及所含杂质3个方面探讨CNTs的生殖毒性及毒作用机制,以及影响其毒性及毒作用机制的因素,从而为CNTs更加安全有效的应用提供依据。

纳米材料诱导细胞自噬及其“双刃剑”作用

细胞自噬是细胞维持自身稳态的关键生物学过程。近年来,纳米材料诱发的细胞自噬效应及其生物学结局受到了研究人员的高度关注,成为纳米医学和纳米毒理学的重要研究方向。一方面,纳米材料诱发的自噬效应可作为纳米药物发挥治疗作用的重要过程,另一方面,其诱发的自噬效应也可成为纳米材料诱发细胞死亡和机体损伤的重要原因。本文重点阐述纳米材料诱导自噬发生的过程及相关机制,进一步探讨纳米材料诱导自噬的不同结局、机制和影响因素,以期为深入认识纳米材料自噬效应并对其进行毒理学评价提供科学依据。

纳米银在医学领域中的抗菌应用及毒性

自古人们就认识到银具有抗菌防腐的作用，早在公元前500年左右，就有医学论著记载了金属银用于皮肤伤口的治疗，随之使用银制品治疗疾病愈发广泛。与其他尺度的银相比，纳米银由于颗粒尺寸小、比表面积大、活性高，抗菌性能明显提高，具有抗菌范围广、持续时间长等优点。目前，在日常生活中，很多消费者使用含纳米银的室内喷雾剂、洗涤剂、水净化剂、抗菌内墙涂料等；在医学领域，纳米银可被用来诊断和治疗多种疾病。本文主要综述纳米银在医学领域中的应用，及其对人体的毒性作用与可能的机制。

3种量子点促小胶质细胞炎性反应作用比较及机制探究

目的比较CdTe量子点(quantum dots,QDs)、CdTe@ZnS QDs和Ag_(2)Se QDs促小胶质细胞炎性反应作用的差异,探究炎性反应产生的机制。方法采用小鼠源性小胶质细胞株BV2为体外模型,QDs设置1.25、2.50和5.00 nmol/L浓度梯度,分别染毒3、6、12和24 h。比色法检测细胞LDH释放,ELISA法检测胞外IL-1β水平,Western blot法检测细胞核和细胞质内P65和Ikb表达水平,流式细胞术检测胞内活性氧(ROS)水平。结果细胞分别暴露于3种QDs后,与对照组相比,LDH释放水平会随着QDs染毒时间和浓度升高。LDH升高水平:CdTe QDs>CdTe@ZnS QDs>Ag_(2)Se QDs;IL-1β释放水平也随着QDs浓度升高,IL-1β升高水平:CdTe QDs>Ag_(2)Se QDs>CdTe@ZnS QDs。暴露后,细胞质内P65和Ikb表达水平随QDs浓度升高而减少;细胞内ROS水平随QDs浓度升高,ROS升高水平:CdTe QDs>CdTe@ZnS QDs>Ag_(2)Se QDs。结论3种QDs均可引起BV2细胞的炎性反应和氧化应激,进而激活NF-κB通路。比较3种QDs的细胞毒性和促炎效应,包锌可以有效缓解含镉量子点的毒性,低毒组分的量子点毒性有很大降低。

人造纳米颗粒呼吸系统毒性及生物效应的研究进展

随着纳米技术在全球的迅猛发展,人造纳米颗粒已经广泛应用于生物医学领域,其生物安全性成为研究者的关注热点.由于呼吸道是人造纳米颗粒进入机体的主要途径之一,纳米颗粒对机体呼吸系统的毒性和生物效应的相关研究越来越多.本文介绍了人造纳米颗粒和纳米药物在治疗呼吸系统疾病中的应用,重点归纳了几种常见人造纳米颗粒对机体呼吸系统的毒性效应和可能的毒性作用机制,阐述了影响纳米颗粒毒性的几点因素,为今后人造纳米颗粒的研究和应用提供有价值的参考.

银离子抗菌特性及其在创面治疗中的应用研究进展

人们很早就意识到银具有抗菌作用。公元前3000年左右，人们就掌握了将银从其他金属中分离出来的技术；公元前500年左右，就有人将金属银用于皮肤创面的治疗并载人医学论著。美国的Halsted医师率先利用银离子的抗菌作用来促进创面愈合，随后银离子产品在医疗上的应用愈发广泛。

miR-423、miR-205和miR-1307单核苷酸多态性与子宫颈癌的相关性研究

目的探讨mi R-423、mi R-205和mi R-1307单核苷酸多态性与宫颈癌的相关性。方法以病例-对照研究的方法收集104例宫颈癌及186例骨折、高血压等同期非肿瘤患者为对照,采用PCR-限制性酶切片段长度多态性技术对mi R-423 rs6505162位点进行基因型分析;采用PCR和多重连接酶检测反应技术对mi R-205 rs3842530和mi R-1307 rs7911488基因多态性进行分析。结果 rs6505162 CC、rs6505162 AC和rs6505162AA基因型在宫颈癌组中分布为64.4%、31.7%和3.8%,对照组分布为66.1%、30.1%和3.8%;rs3842530-/-、-/insert和inser/inser基因型在宫颈癌组中分布为56.7%、34.6%和8.7%,对照组分布为52.7%、36.0%和7.0%;rs7911488 AA、AG和GG基因型在宫颈癌组中分布为51.9%、39.4%和8.7%,对照组分布为45.1%、45.1%和9.7%。各位点基因型分布比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。进一步按年龄分层分析显示,≤50岁和>50岁不同年龄组各基因型分布在对照组和宫颈癌组中比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 mi R-423 rs6505162、mi R-205 rs3842530和mi R-1307 rs7911488基因多态性可能与宫颈癌发生无关。

银离子产品的含量特性及细胞毒性检测

目的分析含银产品的银含量、均匀性及细胞毒性。方法(1)从市场上购买的5种含银产品A、B、C、D、E,其中前4种为液体或凝胶形式、含银产品E为敷料形式。采用火焰法测定各产品银含量及产品E的均匀性,样本数为3。(2)选用人肝癌细胞株(HepG2)作为评价模型,将A、B、C、D4种含银产品分别用DMEM高糖培养液进行1∶100、1∶200、1∶400、1∶800的倍比稀释后培养细胞,以含20μg/mL硝酸银的DMEM高糖培养液培养细胞为阳性对照、DMEM高糖培养液培养细胞为空白对照,采用噻唑蓝法测定细胞存活率,样本数均为5。(3)将含银产品A配制成0.0313、0.0625、0.1250、0.2500μg/mL4种质量浓度处理HepG2细胞,采用含294μg/mL重铬酸钾、胎牛血清的DMEM高糖培养液处理细胞为阳性对照、采用含胎牛血清的DMEM高糖培养液处理细胞为空白对照,采用Hoechst33258染色法检测细胞凋亡率,采用彗星实验检测细胞彗星尾矩、尾长及尾部DNA百分比判断DNA损伤,样本数均为3。对数据行单因素方差分析、LSD-t检验。结果(1)A、B、C、D含银产品的银含量依次为(256.5±1.5)μg/mL、(271.5±1.3)μg/mL、(652.4±2.6)μg/g、(330.0±2.1)μg/g,与标示含量吻合。含银产品E的银含量为(0.158±0.013)mg/g、单片产品E的银含量为(0.125±0.017)mg/g,均匀性良好。(2)与空白对照处理比较,产品A在稀释比1∶100、产品B在稀释比1∶100及产品C在稀释比1∶100、1∶200处理时细胞存活率均显著降低(t=35.506、8.914、37.594、30.693,P<0.01)。与阳性对照处理比较,产品A在稀释比1∶200、1∶400、1∶800及产品C在稀释比1∶400、1∶800与产品B、D在各稀释比处理时细胞存活率均显著升高(t=27.537、18.262、18.709,26.333、41.762,15.776、19.759、20.443、15.715,26.792、24.963、31.803、30.537,P<0.01)。(3)0.2500μg/mL产品A及阳性对照处理细胞的凋亡率分别为(6.1±0.4)%、(62.2±3.9)%,明显高于空白对照处理细胞的(3.3±0.7)%(t=13.327、30.475,P<0.05);0.0313、0.0625、0.1250μg/mL产品A处理细胞的凋亡率分别为(2.9±0.4)%、(3.1±0.4)%、(4.2±0.9)%,与空白对照处理时相近(t=1.181、0.133、1.097,P>0.05)。(4)0.1250、0.2500μg/mL产品A处理细胞时,尾矩、尾长、尾部DNA百分比明显高于空白对照处理(t=29.026、51.194,21.851、36.138,24.721、50.455,P<0.05或P<0.01)。0.0313、0.0625μg/mL产品A处理细胞时,尾矩、尾长、尾部DNA百分比与空白对照处理比较,差异无统计学意义(t=5.878、3.429,2.779、1.960,1.328、7.763,P>0.05)。结论5种含银产品含量均达到各标识要求;产品C浓度较其他产品更高,导致HepG2细胞存活率下降的可能性更大,建议银离子产品在浓度设置方面以产品A、B为参考;产品浓度越高对细胞DNA可能存在更高的损伤风险,不建议相关产品为了达到更好抗菌效果而一味调高含银量。

硝酸银和不同粒径纳米银在大鼠体内的急性毒性作用及生物分布研究

目的探讨硝酸银和2种粒径纳米银对大鼠的急性毒性作用及蓄积靶器官。方法选取36只成年SD大鼠，按照随机数字表法分为小粒径纳米银组、大粒径纳米银组、硝酸银组和对照组，每组9只。上述4组大鼠分别经尾静脉一次性注射10mg／mL纳米银溶液（纳米银颗粒直径为20nm，生理盐水配制），银注射剂量为30mg／kg；10mg／mL纳米银溶液（纳米银颗粒直径为100nm，生理盐水配制），银注射剂量为30mg／kg；1．67mg／mL硝酸银溶液（葡萄糖溶液配制），银注射剂量为3mg／kg；30mg／mL聚乙烯吡咯烷酮溶液（生理盐水配制），注射剂量为90mg／kg。（1）毒性实验。注射后14d内每日行大体观察，记录注射前分别与注射后1、7、14d的体质量差值。于注射后1、7、14d每组各取3只大鼠，采用全自动生化分析仪检测血清中ALT、AST、总蛋白、白蛋白含量；之后立即处死大鼠，取心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏和大脑组织，计算各个脏器系数。选取脏器系数变化明显的脏器标本，每组各时相点3个样本，行HE染色观察组织病理学变化。（2）生物分布实验。选取小粒径纳米银组、大粒径纳米银组、硝酸银组大鼠的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏标本，每组各时相点3个样本，采用电感耦合等离子体质谱仪检测各脏器银含量。对数据行析因设计方差分析、LSD检验、Dun-nett’s T3检验。结果（1）对照组和硝酸银组大鼠注射后大体情况无异常；2个纳米银组大鼠注射后ld}十；现状态不佳、眼部有黑色分泌物等现象，注射后3d起恢复。（2）与对照组比较，硝酸银组、大粒径纳米银组大鼠注射后14d与注射前的体质量差值明显减少（P值均小于0．01）；小粒径纳米银组大鼠该指标则与之接近（P〉0．05）。与对照组比较，另3组大鼠注射后1、7d与注射前的体质量差值无明显变化（P值均大于0．05）。（3）与对照组比较，注射后1d硝酸银组大鼠血清中总蛋白含量下降、肝脏系数明显上升（P值均小于0．05）。注射后1d，大粒径纳米银组大鼠血清中ALT含量为（61．0±8．7）U／L，明显高于对照组的（40．0±4．6）U／L，P〈0．01。与对照组的（126．0±3．5）U／L、4．05±0．23比较，注射后1d小粒径纳米银组、大粒径纳米银组大鼠血清中AST含量明显上升[（249．7±107．2）、（237．0±38．3）U／L]，肝脏系数（3．50±0．38、3．31±0．07）明显下降，P值均小于0．05。与对照组的（69．2±d．8）U／L、4．32±0．39比较，注射后7d小粒径纳米银组、大粒径纳米银组大鼠血清中AST含量[（181．0±51．5）、（167．7±16．5）U／L]亦明显上升，肝脏系数（3．55±0．18、3．62±0．21）亦明显下降，P〈0．05或P〈0．01。与对照组比较，注射后14d另3组大鼠血清中4项肝脏生化指标、各个脏器系数均无明显变化（P值均大于0．05）。（4）注射后1d，硝酸银组大鼠肝脏有轻微变性；注射后7d，小粒径纳米银组大鼠肝脏中央静脉周同肝细胞轻微变性，大粒径纳米银组大鼠肝脏肝细胞重度嗜酸性变。其余时相点各组大鼠的肝脏无明显病理改变。（5）注射后1d，小粒径纳米银组大鼠肺脏、肾脏与大粒径纳米银组大鼠脾脏、肾脏及注射后7d2个纳米银组大鼠心脏、肾脏的银含量明显少于硝酸银组（P值均小于0．05），注射后1dd小粒径纳米银组大鼠肝脏、脾脏的银含量明显多于硝酸银组（P值均小于0．05）。与硝酸银组比较，大粒径纳米银组大鼠注射后1d肺脏及注射后7d肝脏的银含量明显增多（P值均小于0．05），注射后14d各脏器银含量无明显变化（P值均大于0．05）。大粒径纳米银组大鼠注射后1d心脏、肺脏、肾脏及注射后7d心脏的银含量明显多于小粒径纳米银组（P值均小于0．05），注射后14d2组大鼠各脏器银含量相近（P值均大于0．05）。结论硝酸银和2种粒径的纳米银对大鼠的肝脏有短暂的急性毒性作用，肝脏对这种毒性作用有一定的自愈能力。纳米银主要蓄积于肝脏，大粒径纳米银在脏器中的分布较小粒径纳米银更广。