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随着纳米技术的快速发展,人工纳米材料在光电、生物医药、化妆品等诸多领域得到了广泛应用。人工纳米材料在生产、使用和废弃处理等过程中,不可避免地通过水体、土壤、大气等进入环境,其对环境产生的生态效应逐渐引起国内外的广泛关注。纳米二氧化钛(Titanium dioxide nanoparticles,TiO2NPs)因具备光催化活性和对特定波长紫外线的吸收活性,成为一种应用广泛的纳米材料。本研究利用斑马鱼胚胎和成鱼,考察了金红型TiO2NPs对斑马鱼的毒性效应。胚胎急毒实验中发现,在100mg/L浓度范围内,金红型TiO2NPs不影响斑马鱼胚胎的孵化率,也未出现发育畸形。成鱼暴露毒性试验中,分别考察了 TiO2NPs对斑马鱼鳃、肝脏、肠三个组织氧化损伤的影响。以超氧化物歧化酶(SuperoxideDismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)和谷胱甘肽S转移酶(Glutathione S-transferase,GST)三种抗氧化酶为生物标志分子,通过酶联免疫吸附反应(ELISA)和荧光定量PCR(Q-PCR),对三个组织器官的三种抗氧化酶在蛋白和基因水平分别进行了检测。结果表明:在不同浓度的TiO2NPs暴露下,斑马鱼鳃组织中的CAT、SOD和GSTs活性较空白组和常规TiO2组降低,100mg/LTiO2NPs暴露组中,CAT、SOD和GSTs三种酶的活性分别是正常对照组的48.7%、38.2%和50.3%。对于斑马鱼肝脏组织,10mg/L的TiO2NPs就可以导致肝脏组织内三种抗氧化酶活性降低,而且随着暴露液TiO2NPs浓度的升高,对三种酶活性的影响逐渐增加。在100mg/LTiO2NPs暴露组中,CAT、SOD和GSTs三种酶的活性分别是正常对照组的32.3%、26.22%和40.2%。暴露7天后的斑马鱼鳃组织中,100 mg/L TiO2 NPs暴露组中,cat、sod和gsts三个基因的相对表达量分别为:7.13±0.57、2.34±0.14和4.18±0.64,分别是空白对照组的7.1、2.3和4.2倍。肝脏组织中,100 mg/L Ti02 NPs暴露组cat、sod和gsts三个基因的相对表达量分别为:7.77±0.85、3.70±0.37和3.27±0.07。肠组织中100 mg/LTiO2 NPs暴露组,cat,sod和、sts三个基因的相对表达量分别为:4.75±0.15、1.66±0.09和1.50±0.22,分别是空白对照组的4.8、1.7和1.5倍。表明长期暴露于高浓度TiO2NPs中,斑马鱼可以通过上调相关抗氧化酶基因,来提高抗氧化酶的表达量,以抵御外界不良刺激。