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摘要二氧化钛纳米颗粒广泛应用于食品和化妆品中，但是关于这种纳米材料对人体健康是否造成影响的研究并不多。目前的实验数据表明二氧化钛纳米颗粒能够进入体内，激活巨噬细胞从而引起免疫反应。但是二氧化钛纳米颗粒影响巨噬细胞功能的机制仍需要进一步的研究。我们的实验数据发现使用10纳米粒径大小的二氧化钛纳米颗粒刺激巨噬细胞系或者是原代巨噬细胞BMDM后对细胞的毒性影响较小，但是二氧化钛纳米颗粒处理细胞后会引起胞内活性氧(Reactive Oxygen Species，ROS)的增加并影响胞内ATP的生成。通过使用气相色谱-质谱(GC-MS)检测13C标记谷氨酰胺，我们发现线粒体中的三羧酸循环(TCA)代谢流有下降趋势，进一步发现了线粒体上特定存在的维持电子呼吸链功能的心磷脂有所减少。结果暗示TiO2纳米颗粒暴露能够造成线粒体功能受损。我们在电镜图上观察到了二氧化钛纳米颗粒刺激巨噬细胞后能够被巨噬细胞吞入胞内，但二氧化钛纳米颗粒不会进入到细胞核和线粒体，而是被包裹在一个多膜结构小泡(Multi-Vesicular Bodies，，MVB)中，这表明二氧化钛纳米颗粒能够间接影响线粒体的功能。此外，我们发现二氧化钛纳米颗粒可以引起巨噬细胞中TNF-α和iNOS基因水平的增加。我们还发现二氧化钛纳米颗粒刺激后巨噬细胞可以分泌出更多的炎症相关因子（如COX-2）。在细胞系和原代细胞中，COX-2的基因水平均有上升。我们通过代谢组学发现COX-2的下游产物PGD2，PGE2和15d-PGJ2等也有相应增加。此外，二氧化钛纳米颗粒刺激巨噬细胞后，造成巨噬细胞吞噬功能降低，这表明如果长时间暴露二氧化钛纳米颗粒会对免疫系统有着不利的影响。因此我们证明了二氧化钛纳米颗粒刺激巨噬细胞后会引起巨噬细胞的炎症反应。纳米颗粒即使不直接进入到线粒体中，也会导致线粒体功能受损，并且影响巨噬细胞的吞噬功能。那么如果长期使用二氧化钛纳米颗粒的话，我们应该慎重。