纳米颗粒致人血管内皮细胞损伤的比较

目的 比较3种不同类型的颗粒对血管内皮细胞的毒性效应,探讨颗粒成分和粒径对其心血管的毒性效应.方法 选择纳米二氧化硅(nano-SiO2)、纳米二氧化钛(nano-TiO2)和标准石英作为染尘颗粒,其中nano-TiO2和标准石英分别作为nano-SiO2的成分对照和粒径对照.将剂量为5.0、10.0、20.0、40.0 μg/ml的3种颗粒分别作用于人脐静脉内皮细胞,以不含颗粒物的DMEM培养液为对照组,24 h后收集培养液上清,测定乳酸脱氢酶(LDH)、总超氧化物歧化酶(SOD)活力、NO、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)释放量.结果 与0μg/ml剂量组比较,各剂量nano-SiO2染尘组和10.0、20.0、40.0 μg/ml nano-TiO2染尘组及标准石英染尘组的LDH活力明显升高,差异均有统计学意义(P＜0.01).与0 μg/ml剂量组比较,5.0、10.0、20.0 μg/ml nano-SiO2染尘组和40.0 μg/ml nano-TiO2染尘组及20.0、40.0 μg/ml标准石英染尘组的SOD活力明显增加,40.0μml nano-SiO2染尘组的SOD活力明显降低,差异均有统计学意义(P＜0.05,P＜0.01).与0μg/ml剂量组比较,10.0、20.0、40.0 μg/mlnano-SiO2染尘组和各剂量nano-TiO2染尘组及40.0 μg/ml标准石英染尘组的TNF-α释放量明显增加,差异均有统计学意义(P＜0.01).与0μg/ml剂量组比较,10.0、20.0、40.0 μg/mlnano-SiO2染尘组和20.0、40.0μg/ml nano-TiO2染尘组及40.0 μg/ml标准石英染尘组的IL-6释放量明显增加,差异有统计学意义(P＜0.01).5.0、10.0、20.0、40.0 μg/ml nano-SiO2染尘组的LDH活力明显高于标准石英染尘组,10.0、20.0、40.0 μg/ml nano-TiO2染尘组LDH活力明显低于标准石英染尘组,差异均有统计学意义(P＜0.05).5.0、10.0、20.0μg/ml nano-SiO2染尘组SOD活力明显高于标准石英染尘组,40.0 μg/ml nano-SiO2染尘组和20.0 μg/ml nano-TiO2染尘组SOD活力明显低于标准石英染尘组,差异均有统计学意义(P＜0.01).5.0、10.0、20.0、40.0 μg/ml nano-SiO2染尘组和5.0、10.0μg/ml nano-TiO2染尘组的TNF-α释放量均明显高于标准石英染尘组,差异均有统计学意义(P＜0.01).5.0、10.0、20.0、40.0μg/ml nano-SiO2染尘组和20.0、40.0 μg/ml nano-TiO2染尘组的IL-6释放量明显高于标准石英染尘组,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 3种颗粒都能够对细胞产生一定的毒性效应,其中以nano-SiO2的作用最强,nano-TiO2和标准石英的细胞毒性表现不一.颗粒物毒性与其成分和粒径有关.

Comparative experiment on nanoparticle-induced toxicity in human vascular endothelial cells