【摘 要】
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目的 研究纳米二氧化硅颗粒的血管内皮细胞毒性.方法 本实验以体外培养的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)为模型,对暴露于纳米二氧化硅颗粒可能产生的生物学效应及其机制进行初步的探索.采用透射电镜(TEM)观察纳米二氧化硅颗粒粒径、形貌及分散性；MTT法测定细胞存活率；乳酸脱氢酶(LDH)释放法检测细胞膜的完整性；流式细胞术(FCM)检测细胞内ROS含量的变化；单细胞凝胶电泳(SCGE)法检测细胞内DNA
【机 构】
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首都医科大学公共卫生学院,北京100069
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目的 研究纳米二氧化硅颗粒的血管内皮细胞毒性.方法 本实验以体外培养的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)为模型,对暴露于纳米二氧化硅颗粒可能产生的生物学效应及其机制进行初步的探索.采用透射电镜(TEM)观察纳米二氧化硅颗粒粒径、形貌及分散性；MTT法测定细胞存活率；乳酸脱氢酶(LDH)释放法检测细胞膜的完整性；流式细胞术(FCM)检测细胞内ROS含量的变化；单细胞凝胶电泳(SCGE)法检测细胞内DNA损伤情况；实时荧光定量PCR法检测细胞内IL-6,IL-8,TNF-α和ICAM-1mRNA水平的变化.结果 TEM结果显示,纳米SiO2颗粒分布均匀,大小一致,颗粒呈球形,分散性好,未发生聚集.平均粒径为(63.88±10.34)nm.纳米二氧化硅颗粒作用于HUVECs,显示出血管内皮细胞毒性作用,且存在明显的剂量依赖关系.纳米二氧化硅颗粒暴露,可引起HUVECs细胞存活率下降,且随着作用剂量的增加和作用时间的延长,细胞存活率逐渐下降(P＜0.05),其中100 mg·L-1剂量作用48 h后细胞存活率下降至44.28％；可引起细胞膜完整性的改变,导致培养液中LDH释放增加；还可引发细胞内ROS水平升高,引起细胞DNA损伤,且上述细胞效应均表现为随颗粒作用剂量的升高而逐渐明显,呈现一定的剂量依赖关系.同时,100 mg·L-1纳米二氧化硅颗粒作用下,细胞内炎性细胞因子IL-6,IL-8,TNF-α和ICAM-1 mRNA表达水平发生改变(P＜0.01).结论 纳米二氧化硅颗粒具有血管内皮细胞毒性,且毒作用存在明显的剂量依赖性,可降低HUVECs细胞存活率,破坏细胞膜的完整性,诱导细胞内ROS水平升高,致使细胞氧化还原失衡,进而引发DNA损伤,以及调节炎症相关基因转录,诱发炎症.
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