纳米氧化锌颗粒是一种广泛应用于化妆品等日常商品的金属氧化物纳米材料。有着各种与人类直接接触的途径。在现实中应用中,纳米氧化锌可能存在与不同维度纳米材料复合暴露的风险。其中,氧化石墨烯作为近年来极具应用前景的二维纳米材料,在未来的应用场景中,很可能会与纳米氧化锌发生共暴露。两种材料的纳米维度差异导致了它们生物效应上的巨大不同,在复合暴露中可能会产生独特的联合作用,导致潜在的人类健康风险。本研究以人源肺细胞A549为模型,研究纳米氧化锌颗粒和氧化石墨烯的联合毒性效应,探究联合毒性作用下细胞基因表达和代谢过程的变化,分析了两种材料相互作用方式对联合毒性的贡献。具体结果如下:（1）联合毒性效应:纳米氧化锌暴露能够造成A549细胞的细胞活力下降,胞内活性氧积累,抗氧防御系统酶过表达,线粒体膜电位下降和细胞膜完整性损伤,并表现出明显的剂量效应关系。氧化石墨烯在1、5、10mg/L浓度不表现出显著细胞毒性,并能够削弱纳米氧化锌的细胞毒性效应,提高细胞活力抑制实验的EC50值,减弱胞内活性氧积累,过氧化氢酶上调,线粒体膜电位降低以及胞外乳酸脱氢酶泄漏,表现出明显的拮抗效应。（2）联合作用对细胞转录组和代谢组的影响:A549细胞的转录组研究发现,10 mg/L的氧化石墨烯,20 mg/L的纳米氧化锌和两者联合暴露分别会引起304、772、1145个基因的差异表达。其中,纳米氧化锌单独和联合暴露组引起了基因在功能和通路富集上的显著差异,而氧化石墨烯没有。Gene Ontology功能注释表明,联合暴露组对额外40种功能分类产生了显著影响,其中11种与细胞膜功能相关。KEGG通路分析也发现联合暴露组引起了更多的通路影响。另外,A549细胞的代谢组研究发现,20 mg/L纳米氧化锌单独和联合暴露对细胞代谢产物表达产生了较大的影响,引起了细胞氨基酸代谢、碳水化合物代谢等过程的扰动。此外,氧化石墨烯的添加能够减弱纳米氧化锌对代谢产物表达的影响,表现出了拮抗作用。（3）纳米材料相互作用方式对联合毒性的贡献:本研究发现纳米氧化锌的主要致毒机理是通过内吞作用进入细胞,在核内体中逐渐溶释出锌离子,表现出特洛伊木马效应。而氧化石墨烯能够通过包被细胞膜,影响纳米氧化锌进入细胞,降低其生物有效性,从而表现出拮抗效应。此外,氧化石墨烯对纳米氧化锌沉降和锌离子溶释的影响较小,对锌离子的吸附能力较弱,并非联合作用的主要机理。综上所述,本研究通过对氧化石墨烯和纳米氧化锌联合作用效应和机理的探究,发现了氧化石墨烯对纳米氧化锌的拮抗作用,为不同类型纳米材料的联合作用研究提供了新的思路,为两者的潜在暴露风险提供了基础数据。