随着纳米科技的飞速发展,纳米材料的应用领域不断扩大,而这种特殊的新材料对人体健康和环境的影响也越来越受到人们关注。纳米二氧化硅是重要的非金属纳米材料,由于它具有特殊的理化性质,被广泛应用于电子、材料、化妆品、催化剂、催化剂载体以及生物医学等领域,作为纳米材料的一种,其对人群的潜在危害性也不容忽视。本研究以人肺腺癌细胞株A549为模型,研究不同浓度(25、50、100和200μg/mL)纳米二氧化硅颗粒(60 nm)作用于A549细胞24 h后对细胞的毒性作用,及可能引起的细胞死亡方式。采用透射电镜、Zeta电位及粒度分析仪对纳米二氧化硅进行表征;MTT法检测纳米二氧化硅颗粒对细胞的毒性作用;HE染色法光学显微镜下观察细胞形态的改变;AO/EB染色法及流式细胞术(FCM)检测纳米二氧化硅颗粒对细胞凋亡的影响;免疫细胞化学方法观察凋亡相关蛋白表达的改变;MDC染色法及荧光分光光度法检测纳米二氧化硅对细胞自噬的影响;FCM检测纳米二氧化硅对细胞周期进程的影响。结果显示:纳米二氧化硅理化性质稳定,在RPMI-1640培养液中分散性好;不同浓度的纳米二氧化硅可抑制A549细胞的增殖,对细胞具有毒性作用;可引起细胞形态改变;可诱导细胞凋亡;纳米二氧化硅颗粒可引起凋亡相关蛋白Bax、bcl-2、cytochrome C、caspase-3、caspase-9表达升高;可对细胞自噬水平产生影响;引起细胞G2/M期阻滞。结论:纳米二氧化硅能够通过线粒体途径引起细胞凋亡,也可引起细胞自噬水平的改变和细胞周期进程的改变,提示纳米二氧化硅可能引起A549细胞通过除凋亡以外的方式发生死亡。本研究对于了解纳米二氧化硅颗粒的毒性作用,探讨纳米二氧化硅毒作用机制具有重要的理论意义,为探讨纳米材料的毒性作用及生物安全性提供了重要的实验依据。