几种纳米材料细胞毒性效应的研究现状

\[摘要\]随着社会经济、科技的发展,纳米材料在各个领域中的应用也越来越广泛,在给人们生活带来便利的同时,纳米材料的毒性效应也日益受到人们的高度关注。本文就纳米材料的特殊物理化学特性、纳米材料细胞生物毒性的研究方法、纳米材料对细胞造成的毒性效应等方面,综合阐述几种纳米材料（碳基纳米材料、金属及金属氧化物等）的细胞毒性效应及存在的问题。最后,展望了该研究方向的研究重点和亟待研究的重要问题,为研究纳米材料的生物安全性提供导向。     

CaO/ZnO核—壳结构纳米材料的细胞毒性评价

目的:明确CaO/ZnO核—壳结构纳米球材料的细胞相容性。方法:本研究采用前期制备的CaO/ZnO核—壳结构纳米球材料与丁香油调成糊剂,制备材料浸提液,将其与临床常用三种根管封闭剂如氧化锌丁香油糊剂、必兰糊剂和AH-plus根管封闭剂进行对比,结合细胞形态学观察和MTT法检测,评价三种材料对小鼠成纤维细胞(L929)增殖的影响。结果:通过MTT检测和对比分析,CaO/ZnO核—壳结构纳米球丁香油糊剂组的细胞相对增殖率高于氧化锌—丁香油糊剂和必兰组(P<0.01),与AH-plus组相似(P>0.05),在一定浓度对细胞没有毒性。结论:CaO/ZnO核—壳结构纳米球材料不影响细胞的增殖,具有良好的细胞相容性。     

纳米材料毒性的体外评价

纳米技术已经从单纯科学研究进入到工业领域,商业化与专业化纳米材料已与大众生活和生态环境息息相关,对纳米材料性质的改善和可靠的毒性筛选工具研究已成为迫切需要。本文综述纳米材料理化性质和体外效应的评价方法。目前已有的方法灵敏度、可信度、相关性以及精确度均欠佳,提供的信息很局限,甚至模棱两可、片面,尤其在含有细胞、蛋白的模型中更是如此。因此,需要改进对纳米材料物理化学筛选方法,以提供更为精确的风险评估与真实的体内行为和疗效预测。     

纳米材料免疫毒理学研究进展

综述近年来的一些纳米材料如碳纳米管、纳米脂质体、富勒烯以及纳米聚合物与免疫系统的相互作用,其主要表现形式为免疫抑制作用和免疫增强作用;总结纳米颗粒的理化性质和蛋白吸附等可能是其免疫毒性的主要影响因素;对目前纳米材料免疫毒性研究中亟待解决的问题进行讨论;展望这一新领域今后的发展方向。     

喹烯酮体外细胞毒性研究进展

喹烯酮为我国在国际上首创的一类新药,其在我国主要用作畜禽的抗菌、止泻及促生长药物。喹烯酮属于喹噁啉类药物,其中喹噁啉类药物卡巴氧和喹乙醇因被欧盟和联合国粮农组织和世卫组织的食品添加剂联合专家组(JECFA)认定为致突变物及可疑的致癌物,因此已在某些国家和地区禁止作为动物促生长饲料添加剂使用。但目前关于喹烯酮体外细胞毒性的研究资料相对较少,其安全性在国际上尚未形成统一结论,因此还需更多研究资料作进一步验证。对喹烯酮的体外细胞毒性进行了综述总结,为喹烯酮的安全性评价提供参考。     

亚低温对重型颅脑损伤患者T细胞亚群及预后的影响

目的研究亚低温对急性重型颅脑损伤患者T细胞亚群及预后的影响。方法重型颅脑损伤患者共40例,随机分为亚低温组和对照组,亚低温组20例,于伤后24 h内行亚低温治疗,直肠温度控制在32~34℃,持续1~7 d;并监测患者的生命体征、颅内压（ICP）、血糖、血气、血电解质等治疗;对照组20例,除未应用亚低温治疗外其余治疗相同;亚低温组和对照组分别于伤后第1、3、7 d取外周静脉血采用流式细胞术检测T淋巴细胞亚群CD3、CD4、CD8阳性细胞及CD4/CD8阳性细胞比值,两组间进行比较。伤后3个月时根据GOS评估法判定疗效。结果亚低温组和对照组之间比较,伤后第1、3、7 d T细胞亚群无统计学差异;预后比较,有统计学差异。结论亚低温治疗重型颅脑损伤可以提高患者的预后,不会加重T细胞免疫功能损伤,临床应用安全有效,有良好的临床应用前景。     

关节软骨细胞分离：胶原酶的细胞毒性作用初探

目的 :探讨胶原酶的细胞毒性作用 ,以期获得关节软骨细胞的最佳分离效果。方法 :以关节软骨细胞酶消化过程中的细胞收获量、细胞存活率和细胞形态为观察指标 ,采用等密度梯度离心方法 ,比较和检测不同批号的胶原酶随消化时间的延长对软骨细胞活性的影响。结果 :胶原酶对于软骨细胞具有细胞毒性作用 ,且此作用随消化时间的延长而累加。结论 :软骨细胞的酶消化分离过程应采用阶段性消化分离法 ,从而可以最大限度地保护软骨细胞的完整性和活性     

谷氨酸毒性损伤致PC12细胞NMDAR与CB表达的变化

目的 探讨谷氨酸毒性损伤后PC12细胞NMDAR与CB表达的变化及意义。方法 建立谷免氨酸毒性损伤模型后，应用免疫组化及流式细胞仪的方法，定位、定量观测PC12细胞NMDAR与CB表达的变化。结果 NMDAR表达于胞膜上，谷氨酸致其表达增强，CB表达于胞浆中，谷氨酸致其表达减弱，在4h时相较1h略有恢复。结论 NMDAR与CB在神经细胞继发性损伤中可能起着重要作用。     

高通量细胞毒性筛选的研究进展

在药物发现过程中有必要进行毒性试验.随着被发现的先导化合物数量增多,面临着把毒性试验放在药物发现哪一阶段的问题.为节省时间和经费,毒性试验应尽早进行.但现有经典的毒性检测方法不适用于高通量筛选的需要,本文介绍现有毒性检测方法的缺陷以及高通量毒性筛选的技术进展.     

纳米银对青鳉的亚慢性毒性研究

目的 纳米银对日本青鳉(medaka)亚慢性毒性的研究.方法 健康成年medaka分为0.10、0.25 mg/L纳米银暴露组和对照组.在第14天统计死亡率,然后处死medaka,检测银离子的组织分布、毒理学[超氧化物歧化酶(SOD)、乳酸脱氢酶(LDH)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MAD)]及组织病理学损伤.结果 0.25 mg/L纳米银暴露组亚慢性死亡率为9.375%,对照组总死亡率为9.375%(3/32).与对照组相比,纳米银暴露组medaka的鳃、肠及肝脏中金属银的含量明显增加. 纳米银暴露组的medaka的肝脏中LDH和 SOD及鳃组织中SOD活性低于对照组(P<0.001).纳米银暴露组肝脏MDA含量明显增加(P<0.001).与对照组相比,纳米银暴露组肝脏及鳃组织均受到破坏.结论 纳米银对medaka具有一定的亚慢性毒性.     

海扇壳源性碳酸钙纳米微粒对大鼠的急性毒性作用

目的：观察海扇壳源性碳酸钙纳米微粒（CCNPs）对SD大鼠的毒性作用,初步探讨CCNPs的安全剂量和生物学效应。方法：将40只健康雄性SD大鼠随机分为对照组,低、中和高剂量CCNPs组（分别给予剂量0、30、60和120 mg·kg^-1 CCNPs）,每组10只大鼠。尾静脉注射给药每天1次,连续14 d。检测各组大鼠体质量和日平均进摄食量、血液学指标、血清生化指标、器官相对质量及主要器官的组织病理形态表现。结果：在14 d重复剂量的毒性试验中,高剂量组中有2只大鼠死亡,而在低和中剂量组中均未发现有大鼠死亡。各剂量CCNPs组大鼠体质量增加幅度和日平均进食量低于对照组,但差异无统计学意义（P>0.05）。各剂量CCNPs组大鼠血清学指标与对照组比较差异无统计学意义（P>0.05）。各剂量CCNPs组大鼠肺脏相对质量高于对照组（P<0.05）;低和中剂量CCNPs组大鼠脾脏相对质量高于对照组（P<0.05）;高剂量CCNPs组大鼠脾脏相对质量与对照组比较差异无统计学意义（P<0.05）。低剂量CCNPS组大鼠部分脏器呈轻度的炎性浸润,未发现明显的病理学改变;中和高剂量CCNPs组大鼠主要脏器呈明显的组织病理学改变,包括炎性细胞浸润,肝细胞排列轻度紊乱,肝细胞空泡增多,肺泡间质增厚及大量肉芽肿形成,心肌纤维肿胀、断裂甚至坏死,肾小球出现萎缩和裂隙等。结论：小剂量CCNPs静脉给药不会引起大鼠严重的急性毒性反应。     

硅纳米颗粒的体内分布及毒性试验

目的研究硅纳米颗粒的体内分布及毒性.方法硅纳米粒悬液注射小白鼠96h后,处死,电镜下观察硅纳米粒的全身分布及对血-脑、血-前列腺、血-睾的影响;一次给予最大体积、最大浓度的硅纳米粒悬液腹腔或尾静脉注射小白鼠,观察二周内动物的死亡及毒性反应.结果电镜下可见硅纳米颗粒在脑、肝、心、脾、肺、肾、胃、肠、前列腺、睾丸等器官组织均有分布,且发现大量硅纳米颗粒已进入肝细胞核和少量进入脑神经细胞核内;给予4 500 ug/鼠腹腔注射,二周后,小鼠体重、食欲、大小便与对照组相比均未见明显异常,无一死亡.结论硅纳米颗粒几无毒性,是有应用前途的基因转染和基因治疗载体之一.     

Studies on acute toxicity and serum level changes of tumor necrosis factor

BALB/C female mice were given different dosages of TNF in 0.1 ml sterile PBS containing 1% human serum albumin. Control mice were injected with PBS and human albumin alone. Autopsy examination was carried out and blood biochemistry studied. The results showed that the LD50 was 6 X 10(7) mu/kg. There were serious hyperemia and inflammation of the organs of dead mice, while other smaller dosages of TNF caused acute toxicity of different degrees, except for the 3 X 10(6) mu/kg dosage. Changes of alkaline phosphatase were significant compared with control. Blood sugar increases correlated with the TNF dosage. Changes of GPT and BUN were insignificant. TNF levels in the sera of humans and rabbits were also studied following TNF injection. The serum level of TNF decreased rather quickly in both animals and patients: about 85% of TNF was lost within 5 min after TNF injection, and no TNF could be detected 6 hrs after injection.     

纳米二氧化硅的心血管系统毒性及其作用机制的研究进展Research progress in cardiovascular toxicity of silica nanoparticles and its mechanism

纳米二氧化硅（SiNPs）是我国乃至世界范围内产量最高和应用最为广泛的一种纳米粉体材料,其环境暴露和健康效应逐渐受到关注。在产品开发、制造、使用和废弃处理等过程中,人类可通过职业接触、环境暴露、医源性和食源性等途径接触到SiNPs。SiNPs暴露与内皮功能障碍、动脉粥样硬化、血栓形成和心肌收缩功能障碍等多种心血管不良事件有关,涉及的作用机制主要包括氧化应激、炎症、凝血功能障碍和离子通道等。此外,SiNPs与心血管系统的相互作用及引发的毒性效应受暴露模式（如染毒剂量、途径、次数）和颗粒的理化性质（如粒径、表面积、表面修饰）等影响。现结合国内外最新研究成果,从毒性作用、毒作用机制和毒作用影响因素方面系统阐述SiNPs的心血管毒性,为SiNPs的毒理学安全性评价以及加强纳米材料的安全合理使用提供依据。     

基于斑马鱼胚胎进行化学品毒性评价的方法

目的 建立应用模式生物斑马鱼胚胎进行化学品毒性鉴定的方法。方法 将健康亲代成熟斑马鱼进行交配产卵,产卵后收集斑马鱼胚胎,于受精后6 h将斑马鱼胚胎暴露于梯度浓度的甲醛(0、0.005%、0.010%、0.012%、0.014%、0.016%、0.018%、0.020%)、乙醇(0、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2.0%、2.2%、2.4%)、三氯异氰尿酸(0、2μg/m L、4μg/m L、6μg/m L、8μg/m L、10μg/m L、12μg/m L、14μg/m L、16μg/m L、18μg/m L、20μg/m L)、甲醇(0、0.6%、0.9%、1.4%、2.0%、3.0%、4.5%),在暴露后24 h、48 h、72 h、96 h、120 h观察斑马鱼胚胎的死亡情况。结果 甲醛、乙醇、三氯异氰尿酸、甲醇暴露后,随着剂量的升高,斑马鱼胚胎在各观察时间点出现死亡明显升高,甲醛、乙醇、三氯异氰尿酸、甲醇对受精后6 h斑马鱼胚胎的96 h LD50分别为0.001 6 mol/L、0.333 0 mol/L、7.514 0μg/m L、0.401 0 mol/L。结论 斑马鱼胚胎可用于化学品暴露的安全性评价,应用模式生物斑马鱼胚胎进行化学品毒性鉴定是未来可发展的毒理学替代方法之一。     

残存肾功能对高通量透析患者尿毒症毒素水平的影响

目的：探讨不同残存尿量水平患者接受高通量或低通量透析获益差异。 方法：采用回顾性病例对照设计。选取沈阳军区总医院血液净化中心第一血液透析室维持性血液透析患者。按24小时残存尿量多少分组(尿量<300ml或≥300ml),比较尿毒症毒素水平差异。再按照是否使用高通量透析器进行亚组分析,比较高低通透析对不同残存尿量水平患者的临床指标影响及差异。 结果：对比发现残存尿量较多患者倾向于更低的透析频次(P=0.031),体重指数(P=0.015)显著更高,血清肌酐 (P=0.033)、胱抑素C (P=0.002)、β2微球蛋白 (P=0.000)、铁蛋白(P=0.012)水平显著更低。对于残存尿量较少患者：使用高通量透析器者β2微球蛋白水平(P=0.000)及铁蛋白水平(P=0.043)显著较低,但甲状旁腺激素水平(P=0.023)及体重水平 (P=0.049) 显著较高。对于残存尿量较多患者：使用高低通量透析β2微球蛋白水平(P=0.439)与甲状旁腺激素(P=0.190)水平无显著差异。 结论：使用高通量透析可获得更好的β2微球蛋白清除效果。高通量透析有助于维持更好的体重及体重指数,高通量透析对于不同残存尿量水平患者的生物学效应存在差异。残存尿量较少的患者使用高通量透析获益更多。     

Ginseng ameliorates pulmonary toxicity induced by silicon dioxide nanoparticles in rats

Objective: To investigate the protective and therapeutic role of ginseng against silicon dioxide nanoparticles (SiO2NPs)-induced toxicity in the lungs. Methods:...     

纳米级超顺磁性氧化铁的制备及其对小鼠急性毒性作用的观察

目的:自制纳米级超顺磁性氧化铁(superparamagnetic iron oxide,SPIO),观察其对小鼠的急性毒性作用,为进一步研究其长期毒性及将其作为载体应用于磁共振(magnetic resonance, MR)基因成像奠定基础.方法:采用共沉淀法制备纳米级SPIO,应用透射电镜、原子力显微镜及1.5 T超导型MR仪等测定其相关理化指标.90只小鼠按纳米级SPIO给药方式和剂量随机分为口服灌胃、静脉注射、腹腔注射组(n=30),分别按总剂量2 104.8 mg/kg、给药容积40 ml/kg口服灌胃;总剂量438.5 mg/kg、给药容积25 ml/kg静脉注射;以及总剂量1 578.6 mg/kg,给药容积30 ml/kg腹腔注射;各组另设10只小鼠按相应方式给予等量生理盐水作为对照(n=10).给药后饲养14 d,观察饲养期间小鼠的一般情况,检测小鼠血清主要生化指标;观察主要脏器的病理学改变.结果:成功制备纳米级SPIO,其核心颗粒为Fe3O4 晶体,颗粒大小20～35 nm,T2弛豫率0.155×106 mol-1·s-1,比饱和磁化强度68.395 68 emu/g,剩磁21.463 74 Gs.观察期间各组小鼠均未见死亡;各组小鼠血清生化指标无显著差异;H-E染色及Wright骨髓染色见各组小鼠肝、脾、肾、心、肺和骨髓细胞均无水肿、变性、坏死等改变;普鲁士蓝染色见给药组小鼠肝、脾内分布少许铁蓝色颗粒,而对照组未见.结论:自制的纳米级SPIO符合作为MR成像对比剂的要求,对小鼠无明显急性毒性,值得进一步研究以用于磁共振基因成像.     

基于EDC/sulfo-NHS的羧基化SPIO表面抗体耦联

目的:研究羧基化超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIO)纳米粒子与anti-EMMPRIN单克隆抗体耦联的有效方法,考察不同pH条件下进行耦联反应的效率及anti-EMMPRIN-SPIO的粒径水平?方法:用EDC/sulfo-NHS法将anti-EMMPRIN单克隆抗体耦联到羧基化SPIO纳米粒子表面,用动态光散射法检测所得anti-EMMPRIN-SPIO的粒径,并用Bradford法和SDS-PAGE法分析不同酰胺化pH条件下的耦联效率?结果:通过EDC/sulfo-NHS的作用,anti-EMMPRIN单克隆抗体有效地耦联到羧基化SPIO表面?pH7.8时酰胺化的anti-EMMPRIN-SPIO纳米粒子的粒径最小,为63.15 nm?pH6.8和pH7.3条件下酰胺化所得上清中的抗体含量较低,分别为1.943 2 × 10-4 g/L和3.511 1 × 10-4 g/L,SDS-PAGE凝胶图谱上可明显观察到pH6.8?pH7.3和pH7.8条件下所制备样品的谱带分别位于55 000 和25 000?结论:EDC/sulfo-NHS法是anti-EMMPRIN单克隆抗体耦联于羧基化SPIO表面的有效方法?在pH6.8?pH7.3?pH7.8条件下酰胺化耦联效率较高,所制备的anti-EMMPRIN-SPIO粒径较小?pH值对EDC/sulfo-NHS介导的耦联反应的耦联效率及anti-EMMPRIN-SPIO的粒径有较大影响?