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3种不同类型纳米材料对雄性大鼠脑组织神经毒性效应的比较

Comparison of neurotoxic effects of three kinds of nanomaterials on brain tissue of male rats

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目的 比较了单臂碳纳米管(SWCNTs)、纳米二氧化硅、纳米氧化锌(Nano-ZnO)对雄性大鼠脑组织的神经毒性效应.方法 将56只健康SPF级雄性Wistar大鼠随机分为对照(生理盐水)组和3、15 mg/kg的SWCNTs、纳米二氧化硅、Nano-ZnO染毒组,每组8只.采用非暴露式气管滴注方式进行染毒,隔日1次,共染毒4周,染毒期间每周监测大鼠体重变化.染毒结束后检测大鼠脑组织氧化损伤指标谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)的含量和超氧化物歧化酶(SOD)的活力及单胺类神经递质肾上腺素(E)、去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)、5-羟色胺(5-HT)及其代谢产物5-羟吲哚乙酸(5-HIAA)的含量以及氨基酸类神经递质谷氨酸(Glu)、天门冬氨酸(Asp)、甘氨酸(Gly)、γ-氨基丁酸(GABA)的含量;并进行脑组织病理学检查.结果 与对照组相比,各剂量的Nano-ZnO暴露组和SWCNTs暴露组大鼠脑组织的MDA含量均升高,各剂量的SWCNTs暴露组及15 mg/kg的Nano-ZnO暴露组大鼠脑组织SOD活力均降低,差异均有统计学意义(P＜0.05);而各剂量Nano-ZnO、SWCNTs和纳米二氧化硅暴露组大鼠脑组织GSH的含量均无明显改变.与相同剂量不同材料间比较,各组大鼠脑组织MDA、GSH含量和SOD活力均无明显改变(P＞0.05).与对照组相比,各剂量Nano-ZnO暴露组大鼠脑组织DA、5-HT、5-HIAA的含量及15 mg/kg SWCNTs暴露组大鼠脑组织DA的含量均降低,差异有统计学意义(P＜0.05);而各剂量Nano-ZnO、SWCNTs和纳米二氧化硅暴露组大鼠脑组织NE、E的含量均无明显改变.3 mg/kg Nano-ZnO暴露组大鼠脑组织DA的含量低于相同剂量SWCNTs、纳米二氧化硅暴露组,3 mg/kg Nano-ZnO暴露组大鼠脑组织5-HT的含量低于相同剂量纳米二氧化硅暴露组,差异均有统计学意义(P＜0.05).仅15 mg/kg Nano-ZnO染毒组大鼠脑组织的脑膜出现炎细胞浸润,其他染毒组大鼠脑组织未见异常.与对照组相比,15 mg/kg Nano-ZnO暴露组大鼠脑组织Asp的含量以及15 mg/kg Nano-ZnO、SWCNTs暴露组大鼠脑组织Glu的含量均升高,差异有统计学意义(P＜0.05);而各剂量Nano-ZnO、SWCNTs和纳米二氧化硅暴露组大鼠脑组织Gly、GABA的含量均无明显改变.15 mg/kg Nano-ZnO、SWCNTs暴露组大鼠脑组织Glu的含量均高于相同剂量的纳米二氧化硅暴露组,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 Nano-ZnO和SWCNTs可致脑组织氧化损伤,影响神经递质的合成与代谢,说明中枢神经系统已有功能性损伤;且Nano-ZnO可致脑组织病理结构性损伤.

刘焕亮、林本成、张伟、李康、杨红莲、田蕾、刘晓华、袭著革

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天津市环境与食品安全风险监控技术重点实验室

碳纳米管 纳米二氧化硅 纳米氧化锌 氧化损伤 神经递质

国家重点研发计划国家重点研发计划国家自然科学基金

2017YFC07027002016YFC020690021407178

2019

环境与健康杂志
中华预防医学会,天津市疾病预防控制中心

环境与健康杂志

CSTPCD北大核心
影响因子：0.658
ISSN：1001-5914
年,卷(期)：2019.36(10)
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