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黑磷量子点（black phosphorus quantum dots,BP-QDs）是一种新型二维纳米材料,近年来在生物医学领域得到广泛应用。已有研究发现呼吸、饮食和皮肤等是人们暴露于环境纳米材料的常见途径,可能引起潜在的肺、肾等脏器的病变和损伤。然而,目前的研究中尚缺乏有关BP-QDs生物相容性的研究,BP-QDs在应用过程中存在潜在的健康风险,如经呼吸等途径进入人体引发的肺损伤效应,值得关注和研究。氧化应激（oxidative stress,OS）是指细胞内氧化物和抗氧化物系统之间平衡打破,通常包括超出细胞固有抗氧化能力的过量活性氧（reactive oxygen species,ROS）和活性氮（reactive nitroge species,RNS）的产生,进而损伤细胞活力、细胞完整性及细胞周期等生物功能。细胞周期（cell cycle）是指从一个细胞分裂结束到下一个细胞分裂结束的过程,包括G1,S,G2和M期四个阶段;在细胞衰老或发生DNA损伤时,细胞分裂被阻止以确保细胞有足够的时间进行功能修复,这种机制被称为细胞周期阻滞,其在纳米材料诱导的细胞损伤中发挥重要作用;然而,BP-QDs暴露是否经过ROS介导肺细胞周期阻滞、细胞凋亡等损伤效应及相关调控机制,目前尚不清楚,需进一步研究。目的:研究BP-QDs暴露诱导肺细胞毒理学损伤效应,探明BP-QDs诱导的肺细胞损伤的机制;探讨抗氧化干预对BP-QDs诱导的细胞损伤效应的调节作用,为BP-QDs诱导的肺细胞损伤作用提供新的干预靶点和策略,避免或控制BP-QDs应用中潜在的危害。方法:BP-QDs靶向肺细胞诱导细胞损伤的研究:采用不同浓度BP-QDs（0、5、10和20 μg/mL）处理人肺上皮细胞Beas-2B和肺腺癌细胞A549细胞24 h后检测相关指标。（1）动态光散射（DLS）和超高分辨率透射电子显微镜（HR-TEM）检测BP-QDs的形态、Zeta电位和粒径;（2）CCK-8颜色反应法对不同处理组细胞活力检测;（3）细胞培养液上清中乳酸脱氢酶（LDH）释放检测;（4）流式细胞仪检测不同细胞对BP-QDs的摄取;加入外源性细胞摄取抑制剂松胞素D（cyto D）对BP-QDs造成的细胞损伤进行验证;（5）TEM电镜观察BP-QDs在细胞内的分布;（6）细胞内抗氧化剂谷胱甘肽GSH水平、脂质过氧化产物丙二醛MDA水平、细胞内活性氧ROS水平综合检测评价BP-ODs对肺细胞内氧化还原稳态的影响;（7）流式细胞仪检测BP-QDs诱导Beas-2B和A549细胞周期阻滞水平的差异;（8）流式细胞仪检测BP-QDs诱导Beas-2B和A549细胞凋亡水平,WB检测凋亡相关蛋白;（9）给予外源性广谱ROS抑制剂NAC后对细胞损伤等进行验证。结果:1.BP-QDs通过诱导细胞内氧化还原稳态改变和细胞周期阻滞引起细胞损伤,且肺肿瘤细胞比正常肺细胞更加敏感,具体发现:（1）BP-QDs的Zeta电位测量显示PBS中的静电势为-16.26±0.38 mV,细胞培养基中的静电势为-5.82±1.34 mV;PBS中的流体动力学直径为127.2±7.2 nm,细胞培养基中的流体动力学直径为247.4±23.9 nm;（2）10、20 μg/mL的BP-QDs诱导肺细胞和肺癌细胞活力显著降低,5μg/mL的BP-QDs对肺癌细胞活力无显著影响;（3）5、10、20 μg/mL的BP-QDs引起细胞培养液上清中LDH释放剂量依赖性升高;（4）流式细胞仪检测到BP-QDs进入细胞,Cyto D预处理可抑制细胞摄取可以减少BP-QDs进入细胞;同时Cyto D预处理可抑制BP-QDs引起的细胞活力下降和LDH释放增多;（5）TEM电镜结果显示细胞摄取BP-QDs在主要在细胞质中分布,且伴随有线粒体形态改变;（6）5、10、20 μg/mL的BP-QDs导致Beas-2B和A549细胞GSH水平显著降低、MDA水平显著升高、ROS水平显著升高;（7）5、10、20μg/mL的BP-QDs导致Beas-2B和A549细胞的细胞周期阻滞在G2/M期;（8）流式细胞仪和WB细胞凋亡检测结果显示5、10、20 μg/mL的BP-QDs没有诱导细胞凋亡;（9）给予ROS清除剂NAC干预后,可以抑制BP-QDs诱导的Beas-2B和A549细胞内GSH水平显著性降低、MDA水平显著性升高、ROS水平显著性升高以及LDH释放;抑制BP-QDs诱导的Beas-2B细胞活力下降和细胞周期阻滞。结论:1.证明了 BP-QDs可被肺细胞摄取,并且阻断细胞摄取减轻了 BP-QDs诱导的细胞损伤;2.通过体外实验证明了 BP-QDs暴露诱导的氧化应激和细胞周期阻滞引起细胞增殖减少和细胞损伤;3.本研究评估了 BP-QDs对两种类型肺上皮细胞的损伤效应和潜在机制。本研究将有助于开发和设计更具生物相容性的BP-QDs纳米材料,并为新的纳米材料的潜在应用和安全性评估提供新的思路和方向。