1、目的:納米材料因其在電學(xué)、熱學(xué)及光學(xué)等方面的獨(dú)特性能，廣泛用于醫(yī)藥、化工、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體、光學(xué)、環(huán)境保護(hù)、化妝品等許多領(lǐng)域。納米二氧化鈦(Nanoparticle titanium dioxide，Nano-TiO2)是納米材料的一種，作為新型光催化劑廣泛應(yīng)用于環(huán)境污染物的降解和處理。納米二氧化鈦生產(chǎn)和使用過(guò)程中可以進(jìn)入環(huán)境，對(duì)環(huán)境和生物體產(chǎn)生潛在風(fēng)險(xiǎn);因此，研究納米材料對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的健康損害，并探討其可能的機(jī)理就具有十分重要的意義。本文

2、擬通過(guò)非暴露式氣管注入方法，模擬呼吸道吸收途徑，探討不同粒徑納米二氧化鈦對(duì)大鼠氧化應(yīng)激和DNA的損傷作用，為納米TiO2的毒理學(xué)評(píng)價(jià)及安全應(yīng)用提供參考資料。
　　 方法:
　　 1、36只健康Wistar雄性大鼠，隨機(jī)分為三組，每組12只。實(shí)驗(yàn)組采用非暴露式氣管注入法進(jìn)行染毒，分別給予50nm和120nmTiO2，劑量為2g/kg體重，對(duì)照組給予等體積的蒸餾水。觀察一周后處死動(dòng)物取材并進(jìn)行相應(yīng)項(xiàng)目的檢測(cè)。
　　

3、2、大鼠體內(nèi)Ti含量測(cè)定:利用微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)法檢測(cè)Nano-TiO2染毒后大鼠肝臟、腎臟、肺和皮層組織內(nèi)的Ti含量。
　　 3、組織病理學(xué)觀察:制作肝臟、腎臟、肺和海馬組織病理切片，光鏡下觀察Nano-TiO2染毒后臟器的病理變化。
　　 4、DNA損傷的測(cè)定:運(yùn)用單細(xì)胞凝膠電泳試驗(yàn)(SCGE)，檢測(cè)Nano-TiO2染毒后，大鼠肝臟、腎臟、肺、皮層、海馬組織細(xì)胞OTM值的變化。
　

4、　 5、細(xì)胞氧化損傷指標(biāo)的測(cè)定:利用試劑盒檢測(cè)Nano-TiO2染毒后，大鼠肝臟、腎臟、肺、皮層和海馬組織中MDA含量以及SOD、GSH-Px活力的變化。
　　 6、細(xì)胞內(nèi)活性氧水平的測(cè)定:二氫二氯熒光黃雙乙酸鈉(DCFH-DA)作為熒光探針，采用流式細(xì)胞檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)Nano-TiO2染毒后，大鼠肝臟、腎臟、肺、皮層、海馬組織細(xì)胞內(nèi)的活性氧(ROS)水平。
　　 7、GADD45α基因mRNA表達(dá)的測(cè)定:采用聚合酶鏈?zhǔn)?/p>

5、反應(yīng)(PCR)方法，檢測(cè)Nano-TiO2染毒后，大鼠肝臟、腎臟、肺、皮層、海馬組織細(xì)胞內(nèi)DNA損傷誘生蛋白45α(GADD45α)基因mRNA表達(dá)水平的變化。
　　 結(jié)果:
　　 1、Nano-TiO2對(duì)大鼠的一般狀況的影響
　　 各組大鼠全部存活。染毒當(dāng)日、次日，對(duì)照組與染毒組均出現(xiàn)飲水、進(jìn)食量減少，行動(dòng)慢、活動(dòng)少，第三日恢復(fù)正常，其余未見異常改變。體重正常上升，染毒組與對(duì)照組無(wú)顯著差別。
　　 2、

6、Nano-TiO2對(duì)大鼠各組織中Ti含量的影響
　　 納米二氧化鈦染毒后，大鼠肝、腎、肺、大腦皮層各組織中Ti含量均有顯著增高（P＜0.05）。50nmTiO2染毒后，皮層組織中Ti含量顯著高于120nm TiO2染毒組(P＜0.05）;肝臟、腎臟、肺組織中Ti含量雖有所升高，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 3、Nano-TiO2染毒后大鼠各組織的病理變化
　　 納米二氧化鈦染毒后，大鼠肝臟、腎臟、肺和海馬組織均出現(xiàn)不同

7、程度的病理變化。染毒組大鼠肝組織出現(xiàn)細(xì)胞排列紊亂、水腫，細(xì)胞體積增大，細(xì)胞質(zhì)呈空泡狀，并有炎性細(xì)胞出現(xiàn)，部分區(qū)域出現(xiàn)成群片狀壞死;腎臟出現(xiàn)腎小管水腫，腎小囊增大，并有片狀壞死，腎小球萎縮，間隙增大等變化;肺組織出現(xiàn)肺泡隔增厚，結(jié)締組織增多;海馬組織出現(xiàn)細(xì)胞核收縮變形，呈不規(guī)則形狀，異染色質(zhì)多、常染色質(zhì)少，三角形嗜酸性粒細(xì)胞增多等變化。上述組織的病理變化程度，在50nmTiO2染毒組較120nmTiO2染毒組嚴(yán)重。
　　 4、Na

8、no-TiO2對(duì)大鼠DNA損傷的影響
　　 與對(duì)照組相比，大鼠肝臟、腎臟、肺、皮層和海馬細(xì)胞的OTM均顯著增加，(P＜0.05）。50nmTiO2染毒后，腎臟、海馬細(xì)胞的OTM值顯著高于120nm TiO2染毒組(P＜0.05);肝臟、肺、皮層細(xì)胞的OTM值有所增加，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 5、Nano-TiO2對(duì)大鼠氧化應(yīng)激水平的影響
　　 5.1、Nano-TiO2對(duì)大鼠組織細(xì)胞內(nèi)ROS水平的影響與對(duì)照組相比

9、，大鼠肝臟、腎臟、肺、皮層和海馬細(xì)胞中ROS水平均顯著升高(P＜0.05）。50nmTiO2染毒后，腎臟、海馬細(xì)胞的ROS水平顯著高于120nm TiO2染毒組(P＜0.05）;肝臟、肺、皮層細(xì)胞的ROS水平雖有所增加，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 5.2、Nano-TiO2對(duì)大鼠組織細(xì)胞中MDA含量和SOD、GSH-Px活性的影響與對(duì)照組相比，大鼠肝臟中MDA含量明顯升高，SOD、GSH-Px活性均顯著降低(P＜0.05）。50nm

10、TiO2染毒后，MDA含量顯著高于120nmTiO2染毒組（P＜0.05），SOD、GSH-Px活性有所下降，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 與對(duì)照組相比，大鼠腎臟中MDA含量明顯升高，SOD、GSH-Px活性均顯著降低(P＜0.05）。50nmTiO2染毒后，GSH-Px活性顯著低于120nmTiO2染毒組(P＜0.05），SOD活性有所下降但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而MDA含量未見顯著改變。
　　 與對(duì)照組相比，大鼠肺組織中MDA含量

11、明顯升高，SOD、GSH-Px活性均顯著降低(P＜0.05）。50nmTiO2染毒后，MDA含量顯著高于120nmTiO2染毒組(P＜0.05），SOD、GSH-Px活性有所下降，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 與對(duì)照組相比，大鼠皮層中MDA含量明顯升高，SOD、GSH-Px活性均顯著降低(P＜0.05）。50nmTiO2染毒組較120nm TiO2染毒組上述改變無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 與對(duì)照組相比，大鼠海馬中MDA含量明顯升高，

12、SOD、GSH-Px活性均顯著降低(P＜0.05）。50nmTiO2染毒后，MDA含量顯著高于120nmTiO2染毒組(P＜0.05），SOD、GSH-Px活性有所下降，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 6、Nano-TiO2對(duì)大鼠組織中GADD45α基因mRNA表達(dá)水平的影響
　　 與對(duì)照組相比，大鼠肝臟、腎臟、肺、皮層和海馬細(xì)胞中GADD45α基因mRNA表達(dá)水平均顯著升高（P＜0.05）。50nmTiO2染毒與120nm T

13、iO2染毒組之間未見顯著差異。
　　 結(jié)論:
　　 1、納米二氧化鈦染毒后，Ti元素可分布于大鼠肝、腎、肺、腦等臟器中;并使這些臟器出現(xiàn)不同程度的病理?yè)p害。
　　 2、納米二氧化鈦染毒后，可使大鼠各臟器細(xì)胞發(fā)生DNA損傷;各臟器發(fā)生氧化應(yīng)激，出現(xiàn)氧化損傷;并可大鼠GADD45α基因mRNA表達(dá)水平升高。
　　 3、隨著Nano-TiO2粒徑的減小，對(duì)大鼠的損害作用有增加的趨勢(shì)，但Nano-TiO2粒徑與其