石墨烯致肺损伤机制的实验研究进展

石墨烯(GP)是一种新型的二维碳纳米材料,由于具有优异的电子、光学和机械等特性,已经被广泛应用于包括能量存储,复合材料工业和生物医学等多个领域。然而,随着GP的大量生产,接触GP粉尘的职业人群也日益扩大,其对职业健康造成的风险需要格外关注。本文从GP暴露对组织的病理学改变入手,综述近年来GP致肺损伤机制的研究进展,为进一步研究和预防GP导致的肺组织损伤提供参考依据。

石墨烯对大鼠亚急性毒性试验的相关氧化指标观察

目的从氧化应激角度探讨石墨烯(GP)对大鼠肺损伤的作用机制。方法选择96只健康Wistar大鼠,按体重随机分为阴性对照组、GP低剂量组(2.5 mg/kg)、GP中剂量组(5 mg/kg)和GP高剂量组(7.5 mg/kg),每组24只。各GP剂量组大鼠均采用一次性经口气管灌注不同浓度GP悬浊液。于术后24 h、3天和7天分别处死4组大鼠每组8只,腹主动脉取血,观察各组大鼠亚急性毒性期内血清中超氧化物歧化酶(SOD)活力、丙二醛(MDA)含量、一氧化氮(NO)及诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的含量。结果GP染毒亚急性期各时间点4项氧化损伤指标的组间比较结果显示,组间比较差异均有统计学意义(均P<0.01)。仅术后第7天的GP中剂量组和低剂量组SOD水平与对照组比较差异有统计学意义(P<0.05),其他时间点各剂量组SOD水平与对照组比较,差异均有统计学意义(均P<0.01),且具有剂量-效应关系。除术后第3天GP低剂量组MDA含量与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05),在各时间点中GP各剂量组与对照组比较,差异均有统计学意义(均P<0.05)。在3个不同时间点各剂量组的i NOS和NO含量与对照组比较,差异均有统计学意义(均P<0.05),且iNOS和NO的含量变化始终保持同步升高的趋势。结论在GP经气管滴注后的亚急性期内,各时间段大鼠血清中氧化应激指标SOD活力水平下降,MDA含量升高,NO水平和iNOS活力均同步提高,提示GP肺暴露后存在氧化损伤作用,并可能存在时间剂量反应关系。