纳米二氧化硅与重金属联合毒性研究进展

伴随着纳米材料技术的蓬勃发展,纳米二氧化硅广泛应用于工业及医疗领域,在产品生产、使用和处置过程中,纳米颗粒可释放进入环境,引起潜在的生态和生物安全威胁。广泛存在于空气、土壤和水中的重金属可能与释放进入环境的纳米二氧化硅相互作用,其联合毒性特别是对机体的影响值得关注。本文综述了国内外关于纳米二氧化硅与重金属之间相互作用的研究进展,重点阐述其与镉、铜、铅之间的联合毒性并提出未来研究的方向。     

纳米和微米级二氧化硅对表皮葡萄球菌的影响

目的探究可吸入纳米细颗粒物对人体表面正常菌群的生物活性效应。方法将表皮葡萄球菌悬液分别加入含终浓度为0(对照)~400μg/ml微米和纳米二氧化硅的培养基培养4、24和48 h。测定表皮葡萄球菌的存活率、形态、膜通透性变化,同时对作用前、后的微米和纳米二氧化硅进行红外光谱分析。结果在50~400μg/ml二氧化硅暴露范围内,微米和纳米二氧化硅暴露表皮葡萄球菌的存活率均呈下降趋势,与对照组比较,纳米二氧化硅暴露组细菌存活率降低有统计学意义(P0.05);微米二氧化硅对表皮葡萄球菌存活率的抑制无统计学意义;400μg/ml纳米二氧化硅暴露组细菌数目减少,菌体皱缩,400μg/ml微米二氧化硅暴露组菌体轻微凹陷。随着暴露剂量和时间的增加,微米和纳米二氧化硅暴露表皮葡萄球菌培养液中Ca2+和K+浓度均呈上升趋势。与微米二氧化硅暴露组比较,大于100μg/ml纳米二氧化硅组培养液中K+浓度较高,差异具有统计学意义(P0.05),Ca2+浓度的升高仅在400μg/ml组有统计学意义(P0.05)。红外光谱分析表明表皮葡萄球菌与微米和纳米二氧化硅作用后均有新峰出现,分别位于波数2 961 cm-1、2 929 cm-1、1 545 cm-1和1 452 cm-1、1 401 cm-1。结论纳米二氧化硅抑制表皮葡萄球菌的作用强于微米二氧化硅,纳米和微米二氧化硅暴露同表皮葡萄球菌均存在界面作用效应。     

纳米二氧化硅的系统毒性及机制

纳米二氧化硅以其独特的理化性质广泛应用于航空、航天、军事、食品、医学等诸多领域,与人类的接触机会日益增加。纳米二氧化硅对人体毒性及机制研究已成为当下研究热点。本文综合国内外最新研究成果,从人类纳米二氧化硅暴露环境、进入途径,对呼吸、心血管、生殖、神经、肾脏等多系统毒性,以及氧化应激、炎症反应、DNA损伤、细胞器的功能障碍、自噬、凋亡、表观遗传学改变机制等方面进行阐述。     

纳米二氧化硅和纳米氧化锌颗粒对人肝癌细胞的毒性作用

目的探讨纳米二氧化硅和纳米ZnO颗粒对人肝癌(HepG2)细胞毒性的影响。方法将处于对数生长期的细胞分别暴露于含终浓度分别为0(对照)~200μg/ml纳米二氧化硅、纳米ZnO颗粒的无血清培养基中培养24 h。检测细胞活性及细胞膜的完整性。结果与对照组比较,各浓度纳米二氧化硅及25~200μg/ml纳米ZnO染毒组HepG2细胞的存活率均较低,差异有统计学意义(P0.05);且随着染毒浓度的升高,纳米二氧化硅和纳米ZnO染毒HepG2细胞的存活率均呈下降趋势。与相同浓度纳米二氧化硅相比,50~200μg/ml纳米ZnO染毒组HepG2细胞的存活率均较高,差异有统计学意义(P0.05)。与对照组比较,各浓度纳米二氧化硅及纳米ZnO染毒组HepG2细胞上清液中LDH的活力均较高,差异有统计学意义(P0.05);且随着纳米二氧化硅和纳米ZnO染毒浓度的升高,HepG2细胞上清液中LDH的活力均呈上升趋势。与相同浓度纳米二氧化硅相比,各浓度纳米ZnO染毒组HepG2细胞上清液中LDH的活力均较低,差异有统计学意义(P0.05)。结论两种纳米颗粒均可对HepG2细胞产生毒性作用,且纳米二氧化硅比纳米ZnO颗粒的细胞毒性作用更强。     

纳米二氧化硅自由基对人体常驻大肠杆菌的界膜氧化作用

目的探讨纳米二氧化硅对大肠杆菌的界膜氧化作用及机制。方法将大肠杆菌悬液分别加入至含终浓度为0(对照)~4 000μg/ml纳米二氧化硅的PBS缓冲液中培养24 h。通过对纳米二氧化硅溶液中羟基自由基、细胞存活率的测定,并结合细胞壁表面基团、胞内活性氧自由基、超氧化物歧化酶(SOD)和乳酸脱氢酶(LDH)活力的变化,分析纳米二氧化硅对大肠杆菌的界膜氧化作用机制。结果与对照组比较,1 000、2 000、4 000μg/ml纳米二氧化硅暴露组大肠杆菌的存活率均较低,大肠杆菌胞内ROS的含量均较高;各浓度纳米二氧化硅暴露组在PBS缓冲液中释放羟基自由基的含量均上升,大肠杆菌释放LDH的量均较高;4 000μg/ml纳米二氧化硅暴露组大肠杆菌胞内SOD活力较低,差异有统计学意义(P0.05)。且随着纳米二氧化硅浓度的升高,体系中羟基自由基和ROS的含量及大肠杆菌释放LDH的量均呈上升趋势,大肠杆菌的存活率和SOD活力均呈下降趋势。细胞壁表面磷酸二酯基团峰(1 078 cm-1与1 239 cm-1)消失,蛋白质分子中甲基对称(1 400 cm-1)弯曲振动峰发生红移。结论纳米二氧化硅对大肠杆菌的界膜氧化作用主要体现于自由基对细胞壁膜的损伤以及抗氧化体系的破坏。     

纳米二氧化硅细胞毒性效应研究进展

细微颗粒物PM2.5已成为大气污染研究领域的热点和前沿,大气颗粒物中天然和人工超细SiO2颗粒物广泛存在。随着纳米SiO2的生产和应用日益普遍,其向环境的释放亦不可避免。由于纳米SiO2特殊的理化特性,导致其对生物机体的毒理作用与常规颗粒物不尽相同。本文综述报道纳米SiO2对生物机体产生毒性效应的国内外研究成果,即纳米SiO2产生的毒性效应,包括细胞膜毒性、氧化损伤及炎症反应、细胞凋亡和细胞周期的变化、DNA损伤以及基因的表达等,指出纳米SiO2对生物体产生的诸多毒性效应都是由包括粒径和剂量在内的多种因素综合作用的结果,并提出今后应加强对纳米SiO2造成的毒性效应的具体作用机制的相关研究。     

氰基丙烯酸酯医用胶的改性研究

目的:对氰基丙烯酸酯医用胶进行改性研究,并筛选出最佳改性材料及添加比例.方法:分别用羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)、多壁碳纳米管(MWCNTs)、丁腈橡胶、环氧树脂、纳米二氧化硅、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 6种材料对5%三氯生/氰基丙烯酸酯抗菌胶进行改性,并测试改性后抗菌胶的拉伸剪切强度(tensile shearing strength, TSS)、玻璃化转化温度(Tg)及黏度.结果:添加0.064%MWCNTs-COOH、6%纳米二氧化硅、4%丁腈橡胶以及6.4%环氧树脂都能使抗菌胶有较好的黏接强度改性效果,其拉伸剪切强度分别为(14.71±1.48)、(14.03±1.92)、(14.6±1.78)、(14.05± 1.46)MPa.添加8%纳米二氧化硅的韧性及黏性改性效果最好,抗菌胶的玻璃化转化温度及黏度分别为(1.1±0.24)℃、(15 536.68±28.4)cP(1 cP=1 mPa·s).当纳米二氧化硅的添加比例为8%时,复合物极为黏稠.添加6%纳米二氧化硅后,抗菌胶拉伸剪切强度为(14.03±1.92)MPa,玻璃化转化温度为(3.6±0.68)℃,黏度为(5 278.87±31.68)cP.结论:6%纳米二氧化硅是最佳的改性材料,其改性表现最为均衡.     

不同粒径纳米和微米二氧化硅对雄性大鼠生殖毒性的实验研究

目的探讨不同粒径纳米二氧化硅与微米二氧化硅对雄性大鼠的生殖毒性效应。方法将104只健康SPF级雄性SD大鼠随机分为13组,分别为对照(生理盐水)组和低(1.5 mg/kg)、中(4.5 mg/kg)、高剂量(13.5 mg/kg)20、60、100 nm纳米二氧化硅及微米二氧化硅染毒组,每组8只。采用非暴露气管插管直接滴注法进行染毒,隔日染毒1次,共染毒6周。检测大鼠睾丸内睾酮(T)含量及附睾精子数量、精子存活率和精子畸形率。结果与对照组比较,各剂量20、60 nm纳米二氧化硅染毒组及4.5、13.5 mg/kg的100 nm纳米二氧化硅染毒组大鼠T分泌量均降低(P0.05),13.5 mg/kg的20 nm纳米二氧化硅染毒组大鼠T分泌量低于相同浓度的100 nm纳米二氧化硅染毒组(P0.05),各剂量微米二氧化硅染毒大鼠睾丸T分泌量无明显变化(P0.05);4.5、13.5 mg/kg的20 nm纳米二氧化硅染毒组和13.5 mg/kg的60、100 nm纳米二氧化硅及13.5 mg/kg的微米二氧化硅染毒组大鼠的精子数、精子存活率均降低(P0.05),4.5、13.5 mg/kg的20、60、100 nm纳米二氧化硅染毒组大鼠的精子畸形率升高(P0.05),各剂量微米二氧化硅染毒大鼠精子畸形率无明显变化(P0.05)。结论纳米二氧化硅及微米二氧化硅均对雄性大鼠具有生殖毒性,且纳米二氧化硅的生殖毒性效应明显强于微米二氧化硅;纳米二氧化硅的粒径越小,生殖毒性效应愈强。     

二氧化硅粉尘对人红细胞谷胱甘肽和乳酸脱氢酶的影响

本文旨在探讨二氧化硅粉尘对人血液红细胞谷胱甘肽（GSH）含量和乳酸脱氢酶（LDH）活力的影响及其抗氧化损伤作用。随机抽取27名身体健康，无粉尘接触史人员组成对照组，某石英砂厂接尘工人43人组成接触组和36名矽肺病人作为病人组。采用改良DTNB显色法测定红细胞GSH含量和L→P反应固定时间法，测定红细胞LDH活力。结果显示：二氧化硅粉尘接触者和矽肺病人红细胞GSH含量和LDH活力显著高于对照组（P＜0．01）。接矽尘工龄与红细胞GSH含量和LDH活力之间呈正相关（r=0．3965，r=0．4133，P＜0.05）。表明二氧化硅粉尘可致机体氧代谢产物负荷蓄积。血液抗氧化剂载体-红细胞功能活跃，GSH含量和LDH活力升高，有助于机体对二氧化硅粉尘所致氧化性损伤的代偿和适应。     

纳米二氧化硅对HaCaT细胞谷胱甘肽还原酶表达及活力的影响

目的探讨经不同粒径纳米二氧化硅处理后,HaCaT细胞内谷胱甘肽还原酶(GR)的表达及其活力的变化。方法将对数生长期HaCaT细胞经15μg/ml的15、30、100nm纳米二氧化硅处理24h后,采用实时荧光定量PCR(RT-Q-PCR)检测GR基因mRNA的表达水平,采用Westernblotting检测GR蛋白的表达水平,采用试剂盒检测GR活力变化。结果不同粒径纳米二氧化硅对GR基因的mRNA水平具有明显影响,纳米二氧化硅粒径越小,mRNA表达水平越低,但均低于对照组;GR蛋白表达量随纳米二氧化硅粒径增大而增大,且15、30nm纳米二氧化硅抑制GR表达,100nm纳米二氧化硅促进GR表达;GR活力随纳米二氧化硅粒径的增大而升高。结论纳米二氧化硅可能通过影响GR的表达及酶活力的变化促进氧化应激反应。     

介孔纳米SiO2致小鼠巨噬细胞株RAW264.7细胞毒性与氧化损伤

[目的]探讨介孔纳米SiO2对小鼠巨噬细胞株RAW264.7细胞的毒性和氧化损伤作用。[方法]设4个浓度组（2.5、10、50、100I.tg／mL）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）的变化情况分析介孔纳米SiO2的细胞毒性和氧化损伤作用。[结果]10、50和100μg／mL浓度组细胞存活率随着染毒浓度的升高而降低,差异有统计学意义;50、100μg／mL浓度组细胞及其上清液中TP、LDH、NO和MDA含量随染毒浓度增加而升高,而GSH和SOD含量降低;而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]介孔纳米SiO2对体外培养巨噬细胞株RAW264.7具有细胞毒性和氧化损伤作用,且随剂量的加大而增强。     

氟中毒对免疫系统的影响

氟中毒对机体的作用是广泛的，非特异性的。不仅可造成骨骼和牙齿的损害，也可造成机体其它器官和系统的损害。氟化物小剂量、短时间应用可增强机体细胞免疫功能；而大剂量、长时间染氟，细胞免疫和体液免疫则明显抑制，并可使细胞因子活性受到抑制。本文从氟对免疫器官、细胞免疫功能、体液免疫功能、细胞因子的释放等方面的影响及对氟对免疫系统的影响作一综述。     

Incentivizing Organ Donor Registrations with Organ Allocation Priority

How donor organs are allocated for transplant can affect their scarcity. In 2008, Israel's Parliament passed an Organ Transplantation Law granting priority on organ donor waiting lists to individuals who had previously registered as organ donors. Beginning in November 2010, public awareness campaigns advertised the priority policy to the public. Since April 2012, priority has been added to the routine medical criteria in organ allocation decisions. We evaluate the introduction of priority for registered organ donors using Israeli data on organ donor registration from 1992 to 2013. We find that registrations increased when information about the priority law was made widely available. We find an even larger increase in registration rates in the 2 months leading up to a program deadline, after which priority would only be granted with a 3‐year delay. We also find that the registration rate responds positively to public awareness campaigns, to the ease of registration (i.e. allowing for registering online and by phone) and to an election drive that included placing registration opportunities in central voting locations. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

糖尿病大鼠血管内皮细胞DNA损伤与凋亡的研究

目的探讨糖尿病（diabetes mellitus）大鼠血管内皮细胞DNA损伤与凋亡的关系。方法制作链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病模型大鼠。16只SD雄性大鼠随机分为正常对照组、糖尿病大鼠组，分离血管内皮细胞。采用单细胞琼脂糖凝胶电泳检测细胞DNA损伤，采用流式细胞仪分析检测凋亡。结果糖尿病组与对照组血管内皮细胞DNA损伤积分分别为（29．5±6．7）分和（8．6±3．6）分，细胞凋亡率为（10．9±3．5）和（4．4±1．2）。2组之间相比有差异有统计学意义（P〈0．05）。将细胞凋亡率与DNA损伤程度进行了相关分析，发现两者之间呈明显的正相关（r=0．82，P〈0．05）。结论糖尿病大鼠血管内皮细胞有明显的DNA损伤和凋亡，且细胞凋亡与DNA损伤明显相关，但血管内皮细胞DNA损伤和凋亡在糖尿病中的作用尚需进一步的研究。     

Assembling organ donation: situating organ donation in hospital practice

In this article I argue for the need to situate deceased organ donation in and as a hospital practice. This study puts the spotlight on the practical conditions that enable and emplace organ donation in the hospital setting. The analytical move serves the political purpose to inform and interrogate dominant policy framings intended to address the problem of organ shortage. I present an ethnographic investigation that draws upon a Science and Technology Studies (STS) approach to make visible the sociomaterial arrangements that bring together people, things and politics in the assembling of organ donation at a Catalan hospital. A progressive and indeterminate process which might fall through and become disassembled at any given time. This, as I explain, challenges current opt-out policy that unnecessarily reduces donation to an individual choice to be decided upon in life. Instead, and drawing on ethnographic materials, I propose a situated and relational understanding of organ donation: an embedded health care and procurement practice enacted as a collective accomplishment. I conclude that (more) responsible donation policies need to be informed by, and attuned to, the situated practicalities and enduring tensions that condition and constrain the assembling of organ donation at the hospital setting.     

枸杞对铬（VI）损伤的修复研究

目的：了解铬（VI）对小鼠体质量和脏器系数的影响,探讨枸杞对由铬（VI）损害的修复作用。方法选择昆明种小鼠60只,随机分为对照组、重铬酸钾组、重铬酸钾＋枸杞组,共3组,分别给予正常进食,7．5 g／L重铬酸钾水溶液和7．5g／L重铬酸钾＋50mg／L枸杞溶液,采用经口灌胃染毒,每日一次,连续7d。末次染毒24h后,测定小鼠体质量和主要脏器质量,计算脏器系数,统计分析。结果①雌性小鼠体质量、各主要脏器质量及脏器系数在3组间比较结果,体质量、心、肝、脾、肺、肾的质量及脾的脏器系数均有统计学意义（P＜0．05）,其余指标间无统计学意义（P＞0．05）。②雄性小鼠体质量、各主要脏器质量及脏器系数在3组间比较结果,脾、睾丸的质量及脏器系数均有统计学意义（P＜0．05）,其余指标间无统计学意义（P＞0．05）。③同组别内,不同性别小鼠体质量、各主要脏器质量及脏器系数比较结果,对照组内,雌雄小鼠体质量、脾脏质量及脏器系数、肺脏脏器系数、肾脏质量及脏器系数均有统计学差异（P＜0．05）,其余指标间无统计学差异（P＞0．05）;重铬酸钾组内,雌雄小鼠体质量、心、肝、脾、肾脏质量均有统计学差异（P＜0．05）,其余指标间无统计学差异（P＞0．05）;重铬酸钾＋枸杞组内,雌雄小鼠体质量、脾脏质量及脏器系数、肺脏脏器系数、肾脏质量均有统计学差异（P＜0．05）,其余指标间无统计学差异（P＞0．05）。结论 Cr（VI）引起小鼠的脾脏损伤,对雄性小鼠的睾丸也具有损伤作用,枸杞可拮抗铬所致的小鼠损伤。     

纳米/微米SiO2颗粒致肺腺癌A549细胞 炎性反应因子的变化

摘要:目的　探讨纳米/微米SiO2颗粒单独及复合暴露对A549细胞的炎性反应的影响。方法　采用体外细胞培养的方式,建立人肺腺癌细胞A549与纳米/微米SiO2单独、复合暴露模型。以染毒浓度为6.25、25.0及100 μg/ml分别为实验的低、中、高剂量组,一次性染毒24 h后,通过ELISA法检测细胞上清液中炎性反应因子IL-6、IL-8及TNF-α水平的变化。结果　各低、中、高剂量下,纳米/微米单独或复合暴露均可引起A549细胞上清液中炎性反应因子IL-6、IL-8及TNF-α水平升高,且存在剂量-反应关系（P＜0.05）。3个指标总体均呈现单独暴露组之间纳米组细胞上清液中炎性反应水平高于同剂量微米组（P＜0.05）;两种粒径纳米SiO2颗粒相比,同浓度30 nm组对细胞炎性损伤作用较50 nm组高（P＜0.05）;复合暴露组细胞炎性反应水平高于同剂量单独暴露组（P＜0.05）的趋势。结论　纳米/微米SiO2颗粒单独或复合暴露均可引起人肺腺癌细胞A549内炎性反应因子的释放,产生炎性损伤。     

慢性苯中毒对细胞周期及DNA损伤的影响

苯是应用较为广泛的化学物质,可通过皮肤、呼吸道、消化道等进入体内,长期低浓度接触可导致血液系统的损害,如白细胞减少、再生障碍性贫血、骨髓增生异常综合征、白血病等。近年研究发现,细胞周期相关调控蛋白与慢性苯中毒的易感性有关,慢性苯中毒对染色体产生一定的损伤作用,可致接苯工人微核率显著升高。本文就慢性苯中毒对细胞周期的影响及DNA损伤进行概述。