多壁碳纳米管致大鼠肺损伤效应的研究

[目的]探讨多壁碳纳米管（multi-wall carbon nanotubes,MWCNTs）对大鼠的肺损伤效应。[方法]Wistar大鼠160只,随机分成5组：生理盐水对照组、脱氧核苷酸钠盐（deoxyribonucleic acid sodium salt,DNA钠盐）组、DNA钠盐-MWCNTs 2.0、10.0、20.0mg/mL3组（低、中、高染毒组）,并用DNA钠盐提高MWCNTs的分散度。采用气管滴注的方法染毒,一次滴注量为每kg体重1.5mL,每天1次,连续滴注3d,分别于滴注结束后24h、7d、28d、90d时间段,每实验组各处死8只动物,测定肺灌洗液中总蛋白（TP）、乳酸脱氢酶（LDH）、谷胱甘肽（GSH）和超氧化物歧化酶（SOD）等细胞毒性及细胞氧化损伤指标及大鼠体重,并观察动物肺组织病理学改变情况。[结果]MWCNTs染毒结束后24h,各染毒组大鼠进食及饮水量均有所下降。染毒结束后7、28、90d时,大鼠体重与滴注前体重相比有不同程度的升高,但染毒剂量越高,体重增加幅度越小。中、高剂量染毒组灌洗液中TP和LDH含量随着染毒浓度的增加而升高;灌洗液中GSH和SOD有不同程度的下降,但随时间的延长有不同程度的升高。电镜下,MWCNTs染毒后7d可观察到大鼠肺组织细胞核膜发生肿胀,核固缩,单位膜结构不清楚;内质网扩张,线粒体发生肿胀,嵴断裂等病理改变。[结论]MWCNTs可引起肺组织损伤和氧化损伤,对大鼠具有肺毒性作用。     

多壁碳纳米管致RAW264.7巨噬细胞毒性与氧化损伤研究

目的探讨多壁碳纳米管(MWCNTs)对小鼠巨噬细胞株RAW264.7细胞的体外细胞毒性和氧化损伤作用。方法用DNA钠盐提高MWCNTs的分散度,设4个浓度组(2.5、10、25和100μg/ml)、DNA钠盐溶剂对照组和生理盐水对照组,染毒24h后,用四甲基偶氮唑盐(MTT)方法观察细胞毒性,并根据染毒后细胞的总蛋白(TP)、乳酸脱氢酶(LDH)、一氧化氮(NO)、谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的变化情况分析MWCNTs的细胞毒性和氧化损伤作用。结果25μg/ml和100μg/ml浓度组细胞存活率及细胞毒性和氧化损伤指标均有不同程度的改变,呈一定的浓度-反应关系;随着染毒浓度的升高,细胞和其上清液中TP、LDH、NO和MDA含量随之升高,而GSH和SOD含量随之降低,且呈一定的暴露-反应关系;且与细胞发生融解破碎,间隙加大等形态学改变情况相符。结论MWCNTs对体外培养巨噬细胞株RAW264.7细胞具有细胞毒性和氧化损伤作用,且随剂量的增大而增强。     

静脉注射多壁碳纳米管对高脂饮食大鼠肺组织的毒性

目的 探讨静脉注射多壁碳纳米管( MWCNTs)对高脂饮食SD大鼠肺组织的毒性.方法 将140只雄性SD大鼠随机分成正常对照组、高脂对照组、溶剂对照组、低剂量组(各30只),中、高剂量组(各10只).正常对照组给予正常饲料,其余各组在染毒前以70万U/kg维生素D3灌胃3d后予高脂饮食.溶剂组予含1％ tween 80的生理盐水(0.2 ml/100 g)尾静脉注射,每周2次;低剂量组予MWCNTs50 μg/kg尾静脉注射,每周2次,分别于8、12、16周后处死.中、高剂量组予MWCNTs 100、200μg/kg尾静脉注射,每周2次,于16周后处死.计算大鼠各组肺脏系数,对肺组织行HE染色,光学显微镜下观察肺组织病理学改变.荧光定量实时PCR检测肺组织匀浆中白细胞介素1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子(TN F-α )Mrna表达水平.结果 与溶剂对照组相比,中、高剂量组肺脏系数均明显增加,差异有统计学意义(P＜0.05).染毒16周后,HE染色可见低、中、高3个剂量组出现不同程度肺部黑色颗粒积聚,伴有肺出血、纤维化和肉芽肿形成.与溶剂对照组比较,染毒12周低剂量组及染毒16周低、中、高3个剂量组肺组织中IL-1β Mrna表达水平均明显降低,差异有统计学意义(P＜0.05).与溶剂对照组比较,染毒8、16周低剂量组肺组织中TNF-α Mrna表达水平明显升高,染毒12周低剂量组和染毒16周中、高剂量组肺组织中TNF-α Mrna表达水平明显降低,差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 静脉注射MWCNTs可引起大鼠肺部纳米材料积聚,并出现慢性炎症性病理改变.     

多壁碳纳米管对小鼠肺脏的损伤

[目的]观察多壁碳纳米管（multiwalled carbon nanotubes,MWCNTs）对肺脏的影响,为评价其生物学效应及安全性提供依据。[方法]健康成年雄性ICR小鼠138只,按体重随机均分为3大组,各大组下设：空白对照组和溶剂对照组,每组5只;阳性对照二氧化硅（SiO2）设2个剂量组,染毒剂量分别为0.05、0.40mg/kg体重,每组6只;MWCNTs染毒设4个剂量组,染毒剂量分别为0.05、0.10、0.20、0.40mg/kg体重,每组6只。暴露式气管内滴注法一次性染毒,染毒1、7、28d后分别处死1大组动物,进行肺脏器系数、肺灌洗液各指标以及肺病理分析。[结果]①MWCNTs各组：肺脏器系数以染毒1d最高,随后降低,染毒28d恢复至溶剂对照组水平;肺灌洗液总蛋白、反映肺泡Ⅱ型上皮细胞损伤的碱性磷酸酶（AKP）活性和反映肺巨噬细胞受损的乳酸脱氢酶（LDH）活性均呈染毒1d最高后逐渐降低趋势。②各阳性对照组：染毒1d和7d肺脏器系数均低于MWCNTs染毒组,但染毒28d明显高于MWCNTs组;肺灌洗液中总蛋白呈先降低再升高趋势,至染毒28d高于相应剂量MWCNTs组;AKP活性先升高至染毒28d基本恢复正常;LDH活性至染毒28d未恢复正常。③病理观察：MWCNTs组和阳性对照组肺内有炎症反应和增生现象,MWCNTs组肺泡巨噬细胞和部分支气管上皮细胞吞噬有大量MWCNTs。SiO2各组因材料本身无色没有观察到沉积,但均发现较严重的炎症反应和渗出增生等改变,正常肺泡结构消失,伴有一些肺泡代偿性肺气肿,且到染毒28d时炎症反应无减轻的趋势。[结论]气管滴注MWCNTs引起小鼠肺脏损伤,但是这种损伤随着时间的延长逐渐减轻,MWCNTs与SiO2致肺脏损伤的表现不同,其损伤机制可能也不同。     

多壁碳纳米管职业接触致工人氧化损伤及炎症反应水平研究

目的 研究多壁碳纳米管（MWCNTs）职业接触对工人氧化损伤及炎症反应水平的影响,制定职业危害预防策略。
方法 分别选取广东省某MWCNTs生产企业不吸烟的长期接触MWCNTs的工人和不接触职业病危害因素的行政管理人员各40人作为接触组和对照组。对工作场所中MWCNTs浓度进行检测。采集研究对象血样,检测氧化损伤和炎症反应指标并对结果进行分析。
结果 接触组在工作场所及个体接触的MWCNTs浓度分别为（41.5 ±18.7）μg/m3和（34.4 ±17.7）μg/m3,均明显高于美国国家职业安全卫生研究所（NIOSH）推荐的容许接触限值（7 μg/m3）。接触组8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG）、8-异前列腺素F2α（8-iso-PGF2α）、白细胞介素6（IL-6）、白细胞介素8（IL-8）、白细胞介素33（IL-33）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、骨桥蛋白（OPN）、嗜酸性粒细胞水平高于对照组,接触组过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）水平低于对照组,以上差异均有统计学意义（P < 0.01或0.05）;两组其他抗氧化指标、炎症反应指标差异无统计学意义（P > 0.05）。
结论 高浓度的MWCNTs职业接触可导致工人体内活性氧水平增高,引发机体氧化损伤甚至是细胞脂膜DNA损伤,并可导致部分炎症反应细胞因子和嗜酸性粒细胞水平升高,加重呼吸道炎症反应和哮喘症状,对肺功能造成损害。接触MWCNTs的劳动者应注意加强个人防护。
     

气管滴注水溶性牛磺酸-多壁碳纳米管对小鼠肺脏的影响

目的通过气管滴注昆明小鼠观察水溶性牛磺酸修饰多壁碳纳米管（tau—MWCNTs）的肺脏毒代动力学特征及其对肺脏的影响,为评价其生物学效应提供依据。方法健康成年雄性昆明小鼠,称量体重后按数字随机表法分组,每组5只,分别给予tau—MWCNTs剂量为0．125、0、25、0．5、1mg／kg,阴性对照为PBS溶液,气管内滴注法1次性染毒,染毒后1、7、14、28d处死小鼠,进行血清学和病理学分析。同法注入0．5mg／kg ^14C标记tau—MWCNTs溶液,分别在1、3、7、14、21、28d处死小鼠,取各主要器官组织消解测定放射性。结果只有肺有放射性,且随时间的延长逐渐降低,从滴注后1d的（80±7．7）％减少到28d的（22±6．9）％。各组小鼠血清碱性磷酸酶和乳酸脱氢酶活性在滴注后7d一过性升高,滴注后28d恢复至对照组水平;仅1mg／kg组血清中乳酸脱氢酶至28d[（14．18±1．70）umol·s^-1·L^-1]仍未恢复至对照组[（10．95±3．51）umol·s^-1·L^-1]水平;血清血管紧张素转换酶无明显变化。病理发现各组小鼠肺内有炎症反应和增生现象,肺泡巨噬细胞和部分支气管上皮细胞吞有大量tau—MWCNTs。结论气管滴注一定剂量水溶性tau—MWCNTs对小鼠肺的影响辂微。     

多壁碳纳米管改性氰基丙烯酸酯医用胶的实验研究

目的:对氰基丙烯酸酯医用胶进行增强及增韧改性研究.方法:选用羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)和多壁碳纳米管(MWCNTs)2种纳米材料对CA医用胶进行改性,并对改性前后的胶黏剂进行拉伸剪切强度和玻璃化转化温度测试.用扫描电子显微镜观察胶黏剂黏附破坏界面.结果:MWCNTs-COOH/CA的含量为64 mg/100 g时,胶黏剂的拉伸剪切强度最大,比纯CA的拉伸剪切强度提高约51.5％,而且玻璃化转化温度也比纯CA下降33.7％;MWCNs/CA的含量为64 mg/100 g时,拉伸剪切强度也达到最大,比纯CA提高12.7％,而MWCNTs/CA的含量为4mg/100 g时,玻璃化转化温度最低,比纯CA下降12.4％；扫描电子显微镜见MWCNTs-COOH/CA胶黏剂拉伸断面由很多树枝状微纹组成.结论:2种碳纳米管的加入可有效改善胶黏剂的拉伸强度并提高其韧性,其中MWCNTs-COOH对拉伸强度的改性效果更好(P＜0.01,t=6).     

碳纳米管对大鼠肝肾的毒性效应

目的探讨碳纳米管染毒对大鼠肝肾的毒性效应,以期为碳纳米管生产和使用的安全性评价提供基础毒理学资料。方法将SPF级雄性wistar大鼠随机分为溶剂对照组（小牛血清0．2mL/只）、染毒低剂量组（7．5mg／kg）、染毒中剂量组（15mg／kg）、染毒高剂量组（22．5mg／kg）。采用非暴露气管滴注法,每日染毒1次（0．2mL/只）,每组6只,连续15d。染毒结束24h,眼眶取血后处死。计算肺、肝、肾脏器系数,检测肝肾血清生化指标及病理学改变。结果与对照组相比,各染毒组谷草转氨酶（AST）、碱性磷酸酶（ALP）均降低,其中低剂量组AST、高剂量组ALP分别降低20％和26％（P〈0．05）。中、高剂量组总蛋白（TP）及高剂量组总胆固醇（TC）均较对照组明显降低,其中高剂量组TP和TC分别降低12．6％和18．5％（P〈0．01,P〈0．05）。肝脏病理切片显示,染毒中、高弃3量组大鼠部分肝细胞肿胀,肝灶性坏死,炎细胞浸润。肾脏未见明显异常。结论中、高剂量的碳纳米管经非暴露式气管滴注染毒可对大鼠肝脏产生一定的毒性效应。     

水中痕量铅多壁碳纳米管修饰电极测定

目前,测定水样中铅含量的方法主要有二硫腙分光光度法、原子吸收法、等离子体质谱以及电化学方法等,其中电化学方法由于操作简便、仪器小型化等而日益引起人们的关注。电分析方法测定铅常用各种汞或汞膜电极^〔1,2〕,但汞本身对人类有危害并可造成环境的再次污染。本文采用多壁碳纳米管修饰玻碳电极作为工作电极,完全做到无汞化操作,实现了对水样中痕量铅的高灵敏度高选择性的测定,并且制作方便、重现性好、方法简单可靠。现将结果报告如下。     

六苄基六氮杂异伍兹烷致大鼠急性经口毒性研究

为探讨六苄基六氮杂异伍兹烷(HBIW)对大鼠的急性经口毒性,将30只成年SPF级SD大鼠按体重随机分为2组,实验组20只,给予250 mg/ml的HBIW混悬液;对照组10只,给予一定量的植物油。给药后观察动物一般表现、中毒症状和死亡情况,隔天记录动物体重,连续观察14 d。实验结束后对其心、肝、脾、肺、肾等脏器进行病理检查。实验组和对照组在观察期内均未出现中毒症状和死亡,仅实验组动物体重增长速度略低于对照组。病理检查结果显示实验组大鼠出现中度肝细胞肿胀,其它脏器均无明显病理改变。提示HBIW的大鼠LD50>5000 mg/kg,属于微毒物质。 更多还原     

超细碳黑颗粒对大鼠的急性肺损伤研究

[目的]研究超细碳黑对大鼠的急性肺毒性的剂量效应关系,探讨在超细颗粒物较高浓度污染条件下的急性动物肺损伤的情况。[方法]以雄性Wistar大鼠为研究对象,随机分成超细碳黑低、中、高浓度组及生理盐水对照组,各浓度组经气管滴注染毒3 d,最后1天后,分析支气管肺灌洗液中乳酸脱氢酶(LDH)、碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)和一氧化氮合酶(NOS)的活性及白蛋白(ALB)、总蛋白(TP)、丙二醛(MDA)的含量,同时观察肺组织病理学改变。[结果]各浓度组与对照组比较,肺灌洗液中各指标均存在剂量反应关系,LDH、AKP、ACP、NOS活性和ALB、TP、MDA含量随染毒浓度的升高而增高,其中,中、高浓度组差异均有显著性意义;各浓度组肺组织病理与对照组比较,随着染毒浓度的增加,病变逐渐严重。[结论]超细碳黑对大鼠肺部产生急性炎症反应和氧化应激效应;对大鼠肺部的实质细胞、膜性组织和间隙组织具有毒性作用。     

高压氧治疗急性一氧化碳中毒性肺水肿72例分析

目的探讨高压氧对一氧化碳中毒性肺水肿的治疗作用。方法采用高压氧配合临床用药治疗一氧化碳中毒性肺水肿72例,并和单纯临床用药治疗一氧化碳中毒性肺水肿进行疗效对比。结果高压氧综合治疗组对一氧化碳中毒性肺水肿的临床治愈率（84.7%）明显高于对照组（55.9%）,差异有统计学意义（P〈0.01）;高压氧综合治疗组病程为（42.2±5.6）d,对照组为（58.4±7.2）d,高压氧综合治疗组病程明显缩短（P〈0.01）。结论高压氧对一氧化碳中毒性肺水肿患者有着确切的疗效,能有效提高临床治疗效果和缩短病程。     

亲水性修饰碳纳米管对大鼠的急性毒性作用

目的 比较3种不同化学修饰的水分散性碳纳米管[磷酰胆碱(phosphoryl choline,PC)修饰碳纳米管(CNT-PC)、聚乙二醇修饰碳纳米管(CNT-PEG)、磷酰胆碱和聚乙二醇修饰碳纳米管(CNT-PEG-PC)]在大鼠体内的急性毒性、分布和其他生物效应.方法 将144只清洁级SD大鼠按体重随机分为8组,分...     

铜绿对大鼠的急性毒性作用

[目的]探讨铜绿对大鼠的急性毒性，计算其半数致死剂量（LD50）。[方法]选用90只健康成年SD大鼠，雌雄各半，染毒剂量依次为0、217．3、325．9、488．9、625．0、733．3、1100．0、1250．0和1775．0mg／kg。经口24h内3次灌胃染毒，观察14d，记录大鼠的毒性反应和死亡数，以改良寇式法计算LD50，并进行肝、胃、肾病理学检查。[结果]染毒后不同时间，大鼠自由活动减少，摄食和饮水下降，出现腹泻等症状。铜绿的LD50及95％可信区间（95％CI）为732．82（870．96-615．18）mg／kg。病理学检查发现存活动物均出现肝细胞浊肿、坏死等。在本次实验剂量下，铜绿未引起胃和肾脏的病理改变。[结论]铜绿的毒性属于低毒．肝脏为铜绿的急性毒性靶器官。     

苦瓜皂甙纯品对糖尿病大鼠的降糖功效及急性毒性试验

<正>苦瓜(Momordica charania L.)为药食兼用植物,具有抗肿瘤、提高免疫功能、降血糖等作用。苦瓜含有多种降糖活性成分,主要有三萜类、     

单壁碳纳米管诱导人支气管上皮细胞的氧化损伤和凋亡

[目的]研究单壁碳纳米管（single-walled carbon nanotubes,SWCNTs）对人源支气管上皮细胞株（BEAS-2B）氧化应激和细胞凋亡的影响。[方法]采用生长状态良好的BEAS．2B,分别以含0、10、50、100、200μg／mLSWCNTs的培养液处理24、48h。采用四甲基偶氮唑盐（MTT）比色法检测SWCNTs对BEAS-2B细胞活力的影响;采用荧光探针2’,7’-二氯荧光素二乙酸（DCFH-DA）进行活性氧（ROS）检测;采用黄嘌呤氧化酶法测定超氧化物歧化酶（SOD）活性;采用可见光法测定过氧化氢酶（CAT）活性;采用硫代巴比妥酸（TBA）法测定丙二醛（MDA）的含量;采用二硫代二硝基苯甲酸（DTNB）法测定谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性;采用阳离子荧光染料罗丹明123测定线粒体膜电位;采用pNA法检测细胞内caspase-3的蛋白活性;Real-timePCR测定细胞内bax和bcl-2基因的表达变化。[结果]当处理浓度大于10p#mL时,SWCNTs可诱导BEAS-2B细胞存活率下降,细胞内ROS含量增加,线粒体膜电位减低,MDA升高,抗氧化酶系（SOD、CAT、GSH-Px）酶活性降低,caspase-3蛋白活性增加,bax在转录水平上表达量增加,bcl-2表达量降低,各实验结果均呈效应随浓度变化的趋势（P〈0．05）。[结论]SWCNTs能够诱导BEAS-2B细胞的氧化损伤和细胞凋亡。     

纳米氧化铜对小白鼠的急性毒性及蓄积毒性试验研究

目的:观察纳米氧化铜对小白鼠的急性毒性及蓄积毒性,为临床提供依据。方法:1.急性毒性试验:给试验小鼠灌服不同浓度的纳米氧化铜混悬液,观察14 d内小鼠的活动情况及死亡情况,测定小鼠灌胃的LD50,采用改良寇氏公式计算LD50及可信限;2.蓄积毒性试验:依据20 d蓄积毒性试验法设计,取20~22 g小白鼠,共设5组,每组10只,雌雄各半,第1组为空白对照组,给试验小鼠灌服不同浓度的纳米氧化铜混悬液分别为28.90(1/20LD50)、57.81(1/10LD50)、115.62(1/5LD50)和298.05(1/2LD50)mg/(kg.bw)剂量,每日灌胃1次,连续灌胃20 d,通过对小白鼠灌服纳米氧化铜进行了蓄积毒性试验。结果:1.急性毒性试验:纳米氧化铜对小白鼠的LD50为578.09 mg/(kg.bw),其95%可信限343.92~971.63 mg/(kg.bw)。2.蓄积毒性试验:试验结果表明0和1/20LD50剂量组小白鼠全部存活,1/2LD50剂量组10只小白鼠全部死亡;1/5LD50剂量组小白鼠死亡5只,存活5只;1/10LD50剂量组小白鼠死亡2只,存活8只。结论:高剂量纳米氧化铜可对小鼠的肾脏、小肠、肝脏等组织器官造成广泛性损伤,并引起严重的淤血、出血等病理变化。依据判定标准,证明纳米氧化铜对小白鼠有中等蓄积毒性作用。     

Oxidatively Damaged DNA in Rats Exposed by Oral Gavage to C60 Fullerenes and Single-Walled Carbon Nanotubes

Background

C₆₀ fullerenes and single-walled carbon nanotubes (SWCNT) are projected to be used in medicine and consumer products with potential human exposure. The hazardous effects of these particles are expected to involve oxidative stress with generation of oxidatively damaged DNA that might be the initiating event in the development of cancer.

Objective

In this study we investigated the effect of a single oral administration of C₆₀ fullerenes and SWCNT.

Methods

We measured the level of oxidative damage to DNA as the premutagenic 8-oxo-7,8-dihydro-2′-deoxyguanosine (8-oxodG) in the colon mucosa, liver, and lung of rats after intragastric administration of pristine C₆₀ fullerenes or SWCNT (0.064 or 0.64 mg/kg body weight) suspended in saline solution or corn oil. We investigated the regulation of DNA repair systems toward 8-oxodG in liver and lung tissue.

Results

Both doses of SWCNT increased the levels of 8-oxodG in liver and lung. Administration of C₆₀ fullerenes increased the hepatic level of 8-oxodG, whereas only the high dose generated 8-oxodG in the lung. We detected no effects on 8-oxodG in colon mucosa. Suspension of particles in saline solution or corn oil yielded a similar extent of genotoxicity, whereas corn oil per se generated more genotoxicity than the particles. Although there was increased mRNA expression of 8-oxoguanine DNA glycosylase in the liver of C₆₀ fullerene-treated rats, we found no significant increase in repair activity.

Conclusions

Oral exposure to low doses of C₆₀ fullerenes and SWCNT is associated with elevated levels of 8-oxodG in the liver and lung, which is likely to be caused by a direct genotoxic ability rather than an inhibition of the DNA repair system.