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目的:本实验以大鼠肺泡巨噬细胞NR8383、大鼠肺泡上皮细胞RPAEpi C为研究对象,研究纳米氧化铈对过氧化氢致大鼠肺泡巨噬细胞NR8383、大鼠肺泡上皮细胞RPAEpi C损伤的作用,在细胞水平体外考察纳米氧化铈对生物体产生的生物学效应和毒性作用。方法:将对数生长期的NR8383、RPAEpi C细胞分别暴露于终浓度为5、10、20、50、100?g/m L纳米氧化铈(20 nm)悬液孵育24 h,再加入新鲜配制的终浓度为100μmol/L的过氧化氢刺激细胞2 h,另设对照(PBS)组及过氧化氢(100μmol/L)组。采用CCK-8法检测NR8383、RPAEpi C细胞的细胞活性,采用酶标法检测培养液上清中乳酸脱氢酶(LDH)的释放量,并测定细胞内谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)的含量,采用荧光显微镜观察细胞内活性氧(ROS)的水平。采用Western-blot检测NR8383、RPAEpi C细胞中Casepase-3、GRP78、Nrf-2蛋白质的表达水平。结果:(1)NR8383细胞:与过氧化氢组相比,5?g/m L纳米氧化铈+过氧化氢组NR8383细胞的存活率较高,而100?g/m L纳米氧化铈+过氧化氢组NR8383细胞的存活率较低,差异均有统计学意义(P<0.05,P<0.01);50?g/m L纳米氧化铈+过氧化氢组NR8383细胞的LDH释放量较高,差异有统计学意义(P<0.05),随着纳米氧化铈染毒浓度的升高,NR8383细胞的LDH释放量呈上下波动;细胞内的SOD、GSH呈上下波动,ROS的水平呈逐渐升高的趋势。NR8383细胞中Casepase-3、GRP78、Nrf-2蛋白质的表达:纳米氧化铈作用大鼠肺泡巨噬细胞24 h后,与对照组相比,各浓度下Caspase-3蛋白的表达量均有所下降,有一定的剂量效应;5、10、20、50μg/m L浓度下GRP78蛋白的表达变化不明显,100μg/m L浓度下蛋白的表达明显降低(P<0.05);10μg/m L浓度下,Nrf-2蛋白的表达增加,在浓度为100μg/m L时,Nrf-2的表达下降明显,差异具有显著性(P<0.05)。过氧化氢孵育细胞后,细胞Caspase-3的表达增加,5、10?g/m L浓度时Caspase-3的表达明显降低(P<0.05),20、50、100?g/m L浓度下,细胞内Caspase-3蛋白表达下降极其显著(P<0.01);GRP78蛋白的表达增加;5μg/m L浓度下,Nrf-2蛋白的表达增加但不具有显著性差异(P>0.05),随着氧化铈浓度的增加,Nrf-2的表达下降,可能存在剂量效应但不明显(P>0.05)。(2)RPAEpi C细胞:与过氧化氢组相比,5、10?g/m L纳米氧化铈+过氧化氢组RPAEpi C细胞的存活率较高,随着氧化铈浓度的增加,细胞的存活率逐渐下降,存在剂量效应但不显著(P>0.05)。50?g/m L纳米氧化铈+过氧化氢组RPAEpi C细胞的LDH释放量较高,差异有统计学意义(P<0.05);细胞内GSH水平随着纳米氧化铈染毒浓度的升高呈上下波动,变化均不明显。过氧化氢对细胞造成损伤,绿色荧光增强,50、100?g/m L纳米氧化铈+过氧化氢组,细胞的荧光强度增强。RPAEpi C细胞中Caspase-3、GRP78、Nrf-2蛋白质的表达:纳米氧化铈作用大鼠肺泡上皮细胞24 h后,与对照组相比,在氧化铈浓度为5、10、20μg/m L时,Caspase-3的表达量逐渐降低,在20μg/m L时具有显著性差异(P<0.05);各浓度下,GRP78蛋白的表达逐渐升高,Nrf-2蛋白的表达呈上下波动的趋势,不具有统计学意义(P>0.05)。过氧化氢孵育细胞后,5、10?g/m L纳米氧化铈+过氧化氢组RPAEpi C细胞内Caspase-3蛋白的表达量下降且浓度为5?g/m L下具有统计学意义(P<0.05);10、20、50、100?g/m L纳米氧化铈+过氧化氢组RPAEpi C细胞内GRP78蛋白的表达逐渐升高,剂量作用不明显(P>0.05);5、10?g/m L纳米氧化铈+过氧化氢组RPAEpi C细胞内Nrf-2蛋白的表达升高,但不明显(P>0.05),随着纳米氧化铈染毒浓度的升高,RPAEpi C细胞中Nrf-2蛋白的表达呈上下波动。结论:纳米氧化铈在低剂量下都能够缓解过氧化氢对大鼠肺泡巨噬细胞NR8383、大鼠肺泡上皮细胞RPAEpi C造成的损伤,其机制可能是氧化铈粒子晶体表面的铈离子存在+3和+4两种价态转化,随着晶体表面铈的离子价态变化,可以抵抗ROS的氧化作用,减轻细胞的氧化应激损伤。可能的机制是纳米氧化铈激活了Nrf-2介导的抗氧化应激反应和内质网应激,影响了细胞的凋亡信号通路,抑制了细胞凋亡。高浓度时并没有表现出明显的保护作用,推测可能是在溶液中粒子发生团聚,粒径增大,粒子的表面积减小,晶体表面能够产生价态改变的位点大量减少,抗氧化的作用降低;也有可能是在高浓度下,细胞中纳米氧化铈粒子对细胞产生过载,对细胞造成了新的损伤,损伤作用高于保护作用,没有表现出保护细胞的作用。