检索历史 清除

摘要由于具有优良的抗菌性能和独特的理化性质，纳米银已成为商业化程度最高的纳米材料之一，被广泛地应用于生物医药、化工合成、日常生活等领域。随着应用广度的不断增加，纳米银的环境暴露风险也随之增加。毒理学研究显示，纳米银可以穿过血脑屏障，在生物体的脑部发生长时间的富集效应。因此，纳米银的神经生物安全性亟待评价。目前，对于纳米银神经毒理学的研究主要集中于氧化应激、细胞凋亡、炎性反应等终点指标，针对神经细胞的功能指标评价较少。本论文在构建大鼠大脑皮层原代神经元细胞的基础上，研究了两种粒径的纳米银与银离子暴露对成体神经元细胞与发育期神经元细胞的毒性影响，研究着重关注了细胞活力、神经元特异性骨架蛋白、神经元胞内银的含量、神经递质水平等，探讨了纳米银不同粒径与离子释放对其神经毒性产生的影响。<br>　　本论文首先优化了体外培养大脑皮层神经元原代细胞的条件，建立了一套快速、安全、成活率高、纯度高的大鼠大脑皮层原代神经元细胞培养的标准实验操作流程。该细胞模型灵敏稳定，能够满足神经毒理学实验的要求，可有效应用于纳米材料的神经毒理学研究中。<br>　　针对纳米银潜在的神经毒理学效应，通过体外暴露实验，研究显示，纳米银会引起剂量依赖性神经元细胞活力降低，造成细胞毒性。在细胞毒性暴露剂量下，成体神经元细胞骨架坍塌瓦解，神经元树突轴突网状结构遭到破坏，出现较为严重的颗粒化现象;发育期神经元骨架蛋白表达量下降显著，神经元细胞发育迟缓。在非致死暴露剂量下，纳米银颗粒降低了神经元细胞多巴胺的分泌量，引起神经递质分泌紊乱;同时诱导神经细胞谷氨酸分泌量增加，造成谷氨酸兴奋性毒性。对于两种不同粒径的纳米银颗粒，小粒径纳米银(20nm，AgNPs-20)引起的生物学效应稍强于大粒径纳米银(70nm，AgNPs-70)。但值得注意的是，AgNPs-70长时间低剂量暴露所导致的神经毒性效应也较强，接近AgNPs-20的毒理学效应。与银离子相比，两种纳米银产生的神经毒性效应相对稍弱，但根据纳米银的离子释放率计算，其产生的神经毒性效应不能简单地以银离子释放来解释，表明了纳米银颗粒效应对其神经毒性的贡献。<br>　　综上，本论文基于大鼠大脑皮层原代神经元细胞的模拟暴露研究，发现了纳米银颗粒对包括神经元特异性骨架蛋白、神经递质等在内的神经细胞特异性标志物的毒性效应，相关发现可为客观评价纳米银的神经毒理学效应提供重要的科学依据。