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目的纳米材料是由粒径分布在0.1-100nm范围的纳米粒子组成的,并且出现纳米效应的材料。由于结构上的特殊性使纳米材料出现表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等新的效应。研究证明,纳米材料可以在动物的呼吸道各段和肺泡内沉积,引发肺组织的氧化性损伤和炎症反应,进而可以通过血肺屏障,肺外转移到肝脏等组织。纳米粒子的肺肝毒性研究目前尚处于初步阶段,研究结论也不一致,特别是对DNA氧化损伤的研究试验数据很少。本试验选取二氧化硅纳米及其微米粉体作为实验材料,以8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)作为DNA氧化物损伤标志物,比较吸入纳米二氧化硅及其微米粉体对小鼠肝肺组织中DNA氧化损伤的影响,并探讨其作用机制。实验材料与方法一、动物分组及染尘健康雄性昆明种小鼠50只,体重18-22g,适应性喂养1w,按体重随机分为5组:空白对照组,纳米SiO2、微米SiO2分别设50、200mg/m3剂量组,每组10只动物。有机玻璃染尘柜体积为100L,静式呼吸道吸入染毒2h,隔日染毒一次,连续染毒28天实验为期28天,除染尘时间外动物自由进食和饮水。染毒结束时处死大鼠。二、观察指标及检测方法1、各染尘组肺脏组织病理学变化——HE染色2、各染尘组肝脏组织病理学变化——HE染色2、肝、肺组织DNA氧化损伤检测——8-OHdG Elisa试剂盒三、数据处理用SPSS13.0统计软件对各项指标的实验数据进行处理,所有结果用均值(?)±s表示,正态分布的数据采用方差分析进行统计处理;非正态分布的数据采用秩和检验进行统计分析,p<0.05作为显著性水平实验结果1、各染尘组小鼠肺脏组织的HE染色对照组肺脏肺泡壁细胞分布均匀,肺泡腔内无炎性细胞浸润,细胞结构完整,支气管上皮细胞结构完整,无炎性细胞浸润,管腔内无炎性细胞及液体分泌。纳米200mg/m3剂量组肺泡间隔稍增厚,炎性细胞轻微增多外,其它各剂量组病理结构正常,无炎症改变。2、各染尘组小鼠肝脏组织的HE染色对照组小鼠肝小叶界板无破坏,小叶结构清楚,汇管区和门静脉正常,肝细胞核完整。微米SiO2 50mg/m3组及更高剂量组出现肝细胞核溶解现象。纳米SiO250mg/m3剂量组肝细胞出现广泛变性,且以细胞水肿为主,表现为细胞质疏松淡染和气球样变。肝细胞体积增大,排列紊乱拥挤肝窦受压而变窄,胞质内呈碎絮状,出现轻度核坏死和溶解现象。纳米SiO2 200mg/m3剂量组肝细胞出现核碎裂和核固缩、溶解现象,肝小叶内出现大量嗜酸性小体。3、各染尘组肝、肺组织DNA氧化损伤程度(1)肺组织中8-OHdG的阳性率微米SiO2、纳米SiO2各组小鼠支气管上皮细胞和肺泡上皮细胞8-OHdG细胞阳性率显著高于对照组水平(p<0.01)。纳米SiO2组气管上皮细胞和肺泡上皮细胞8-OHdG阳性率显著高于相同剂量微米SiO2组水平(p<0.05)。纳米与微米SiO2200mg/m3剂量组水平显著高于同粒径粒子50mg/m3剂量组水平(p<0.05)。(2)肝脏组织中8-OHdG的含量纳米SiO2各组小鼠肝脏细胞内8-OHdG细胞阳性率显著高于对照组水平(p<0.01),微米SiO2各组与对照组水平之间未见统计学差异(p>0.05)。纳米SiO2组肝脏细胞内8-OHdG阳性细胞数显著高于相同剂量微米SiO2组水平(p<0.05)。结论1、纳米SiO2与微米SiO2可以引起小鼠肝脏和肺脏的DNA氧化损伤;2、纳米SiO2与微米SiO2对引起的小鼠肝肺组织的DNA氧化损伤程度之间存在差异。