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目的和意义:随着纳米颗粒的广泛应用,其生物安全性也日益受到人们关注。纳米颗粒可经多种途径进入机体,并对机体的组织器官具有潜在的毒性。肝脏作为机体重要的代谢器官,是纳米颗粒主要的靶点,因此,纳米颗粒的肝毒性效应已成为研究热点。本课题选择二氧化硅纳米颗粒(SiO2 NPs)和羟基磷灰石纳米颗粒(HA NPs)为研究对象,探讨两种无机纳米颗粒对肝细胞的损伤作用及对肝脏代谢功能的影响,旨在阐明两种无机纳米颗粒的肝毒性作用及其机制,为今后纳米颗粒的安全应用提供科学依据。 材料和方法:(1)体外分别建立SiO2 NP或HA NPs与大鼠正常肝细胞(BRL细胞)的共培养模型,检测两种纳米颗粒对BRL细胞的活力和氧化应激(ROS、MDA、GSH和SOD)水平的影响。(2)选择SD大鼠为实验动物,经尾静脉分别注射两种纳米颗粒悬液后,运用代谢组学、血液学、组织病理学及生化检测的方法分析两种纳米颗粒对肝脏代谢物质、结构功能及氧化应激的影响。 结果:(1)随着SiO2 NPs或HA NPs作用剂量的增加,BRL细胞的活力逐渐下降,细胞内ROS和MDA水平逐渐升高,GSH和SOD活性逐渐降低。(2) SiO2 NPs或HA NPs经尾静脉注射进入大鼠体内后,均引起了大鼠肝脏中主要代谢物质(琥珀酸、磷酰胆碱、酪氨酸、尿嘧啶等)水平的改变,诱导血液中白细胞和TNF-α增多,导致大鼠肝脏中H2O2和MDA水平升高、GSH水平降低。 结论:(1)SiO2 NPs和HA NPs均在不同程度上诱导肝细胞产生氧化应激反应,导致肝细胞毒性,其毒性程度与接触剂量有关。(2)SiO2 NPs和HA NPs均可以引起动物体内发生炎症反应,使肝脏组织产生氧化应激反应,导致肝脏代谢功能紊乱,对肝脏组织具有一定的毒性作用。(3)氧化应激是SiO2 NPs和HA NPs肝毒性效应的重要机制。