论文部分内容阅读
随着纳米技术的产业化和纳米材料的广泛应用,纳米氧化锌(ZnO)因其特有的物理化学性质,在电子、陶瓷、涂料和化妆品等领域中得到广泛的应用,并通过空气、食物链等途径进入生物体,但是有关纳米ZnO的亚慢性和慢性毒性效应的报道甚少。论文拟从纳米ZnO的经鼻亚慢性毒性效应评价和纳米ZnO对体外培养的肺上皮细胞A549的毒性评价两方面入手,初步探讨纳米ZnO对肺组织的生物效应,以评价纳米ZnO的生物安全性。
纳米颗粒的理化性质及表面特性决定着其生物学作用,论文首先对实验所用纳米ZnO颗粒的粒径、纯度、晶形和表面积进行了表征。实验所用的ZnO纳米颗粒为长75 nm、直径20 nm的针状纤锌矿晶体。然后,采用鼻腔滴注法模拟环境中纳米颗粒的暴露方式,大鼠鼻腔分别滴注剂量为5 mg/kg、25 me/kg和50 mg/kg体重的纳米ZnO,实验周期为1、2和3个月,评价其对大鼠肺部的亚慢性毒性作用。生化指标、病理检查和肺组织Zn元素的分析结果表明经鼻腔滴注的纳米ZnO引起大鼠肺组织明显损伤,呈剂量-效应关系。随着暴露时间的增加,大鼠肺上皮组织和肺间质均受到严重损伤。结果提示纳米ZnO可能通过氧化应激反应和免疫反应导致肺部损伤。
在纳米ZnO颗粒的细胞毒理学评价研究中,用0.1、0.5、1、5、10 mM的纳米ZnO处理体外培养的人肺腺癌A549细胞。实验结果表明,纳米ZnO颗粒对A549细胞的生长活性具有明显的抑制作用,存在着剂量-效应关系。与对照组相比,细胞培养液中乳酸脱氢酶(LDH)活性(p<0.05)和丙二醛(MDA)含量(p<0.01)明显升高,胞内过氧化氢酶(CAT)的活性显著下降,但超氧化物歧化酶(SOD)活性下降不明显。荧光染色检测发现纳米ZnO染毒后A549细胞出现细胞凋亡,细胞内活性氧(ROS)的生成与纳米ZnO存在剂量-效应关系。结果表明纳米氧化锌诱导人肺腺癌A549细胞产生活性氧,引发细胞凋亡,产生细胞毒性。