纳米氧化锌颗粒对大鼠气管上皮细胞动态变化的影响及毒性机理

作者：陆香君; 李宁; 蒋锦晓; 刘文丽; 何建波; 陈彬; 杜琼霞; 吴应珠; 唐娟; 陈菲菲; 张杭君^*

来源：环境科学学报, 2018, 38(09): 3755-3761.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2018.0135

• 纳米氧化锌
• 大鼠气管上皮细胞
• 细胞动态变化
• 氧化应激
• 细胞毒性

纳米氧化锌(Zn O NPs)对呼吸道的毒性损伤作用备受关注,但有关其对呼吸道上皮细胞动态变化的影响机理还有待深入研究.因此,本研究通过将大鼠气管上皮细胞(RTE)暴露于不同浓度(1和10 mg·L-1)和不同粒径(50和200 nm)的Zn O NPs中,利用细胞电阻抗检测技术(ECIS)检测细胞动态变化,采用CCK8法检测细胞生长抑制效应,并通过胞内ROS和MDA含量变化探讨其影响机制.ECIS检测结果显示,Zn O NPs暴露下,RTE细胞生长和增殖受到明显抑制,且具有浓度依赖效应.当暴露浓度为1 mg·L-1时,与对照组相比,50 nm暴露组细胞电阻抗值的下调幅度为18%,为200 nm暴露组的1.2倍.Zn O NPs诱导的RTE细胞增殖抑制率具有浓度依赖效应,当暴露浓度为10 mg·L-1时,50和200 nm暴露组细胞增殖抑制率分别为暴露浓度为1 mg·L-1时的2.9和1.4倍.Zn O NPs诱导的RTE细胞氧化应激结果显示,胞内ROS和MDA含量随着纳米颗粒暴露浓度的增加而增加,随着纳米颗粒粒径的减小而增加,具有显著的浓度-和剂量-依赖效应.当Zn O NPs浓度分别为1和10 mg·L-1时,ROS含量分别是对照组的2.8和3.7倍;当暴露浓度为10 mg·L-1时,50 nm暴露组细胞内ROS含量是200 nm暴露组的1.7倍;暴露浓度为1和10 mg·L-1时,50 nm氧化锌处理组诱导的细胞内MDA含量分别是对照组的5.4和7.9倍.Zn O NPs能够影响呼吸道上皮细胞动态变化,从而破环RTE细胞屏障并进入细胞,诱导胞内ROS和MDA水平升高,进而抑制细胞的生长与增殖.研究表明,影响Zn O NPs诱导的RTE细胞动态变化和氧化应激的关键因素是颗粒粒径与暴露浓度.

• 单位
  杭州师范大学