论文摘要
由于物质达到纳米尺度不但理化特性发生改变,其生物学效应也可能发生改变。因此,如何准确评价纳米物质安全性或危险度成为当前的研究热点问题。本研究拟通过比较同一物质不同尺度纳米和常规材料（氧化锌、二氧化钛）的DNA损伤、亚慢性毒性,进一步揭示纳米尺度和常规尺度物质的毒作用特征,目的是为正确评价纳米物质安全性或危险度提供科学依据。1.纳米与常规氧化锌细胞毒性与DNA损伤的比较研究。以人肺腺癌细胞A549体外培养,采用MTT法和单细胞凝胶电泳技术（彗星实验）比较25、50、100μg/mL剂量的纳米ZnO（30nm）和常规ZnO（≤1μm）的细胞毒性与DNA损伤作用。结果显示,纳米ZnO在50μg/mL剂量时对A549细胞就有明显的抑制作用,并呈明显的剂量和时间依赖效应关系;而常规ZnO在100μg/mL剂量且作用24h后才抑制细胞生长。与对照组相比,纳米ZnO各剂量组尾DNA含量、Olive尾距、彗星尾长均明显增加（P<0.05）,并随着剂量从25μg/mL到50μg/mL损伤程度加重;常规ZnO在受试剂量下尾DNA含量、Olive尾距、彗星尾长与对照组比较均无明显增加。结果表明,在本试验条件下,纳米ZnO对人肺腺癌细胞A549的毒性明显高于常规ZnO;纳米ZnO能够导致A549细胞DNA损伤,而常规ZnO无DNA损伤作用;纳米ZnO与常规ZnO在毒性大小和毒作用性质上均有明显差异。2.纳米二氧化钛和常规二氧化钛细胞毒性与DNA损伤的比较研究。以人肺腺癌细胞A549体外培养,采用MTT法和单细胞凝胶电泳技术（彗星实验）比较25、50、100、200μg/mL剂量的纳米TiO2（5-10nm）和常规TiO2的细胞毒性与DNA损伤作用。结果显示,纳米TiO2对A549细胞的毒性与常规TiO2的变化趋势相近,纳米TiO2毒性大于常规TiO2,在200μg/mL剂量时作用12小时两者细胞存活率的差异就有统计学意义（P<0.05）。与对照组相比,纳米TiO2各剂量组尾DNA含量、Olive尾距、彗星尾长均明显增加（P<0.05）;常规TiO2在受试剂量下尾DNA含量、Olive尾距、彗星尾长与对照组比较均无明显增加。结果表明,在本试验条件下,纳米TiO2对人肺腺癌细胞A549的毒性明显高于常规TiO2,产生毒性效应的时间更早、剂量更低;纳米TiO2可诱导DNA损伤,而常规TiO2未观察到。纳米TiO2与常规TiO2在毒性大小和毒作用性质上均有明显差异。3.不同尺度纳米和常规氧化锌对大鼠的亚慢性毒性的比较研究。采用SPF级SD大鼠为受试动物,随机分5组,每组8只,雌雄各半。每日一次、连续42天经腹腔注射同一剂量（10mg/kg）不同尺度的纳米氧化锌（30nm、50nm、100nm）和常规氧化锌（≤1μm）,比较亚慢性毒性。结果显示30nm ZnO可导致肝、脾、肾、骨髓和睾丸的功能或组织改变,其它尺度纳米ZnO无肾功能改变;常规ZnO可致肺、肾脏器系数升高,但尚未见功能或组织改变。纳米ZnO和常规ZnO均可引起骨髓红细胞增生活跃的增生性贫血现象,导致中性粒细胞数增加,而淋巴细胞和嗜碱性细胞的相对比例下降,其中以30nm、50nm组最明显。表明纳米ZnO的亚慢性毒性明显高于常规ZnO;纳米ZnO的作用靶器官按敏感性分别是睾丸、肝、骨髓和肾;有随着尺度的降低,受影响的器官数和损伤程度加重的趋势。而常规ZnO的作用靶器官是骨髓,另外肝、肾和肺也有可能。4.不同尺度纳米和常规TiO2对大鼠的亚慢性毒性的比较研究。受试动物和试验方法同第一部分。结果显示,纳米和常规TiO2均可观察到骨髓红细胞增生活跃的增生性贫血现象,但纳米TiO2还观察到肝功能改变,并有随着尺度减小而毒效应增强的趋势。结果表明纳米TiO2的作用靶器官可能是肝和骨髓,常规TiO2的作用靶器官可能是骨髓,纳米TiO2和常规TiO2在亚慢性毒性大小和受影响的器官上均有差异。