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《二氧化钛纳米材料对氧化应激状态大鼠肾脏的毒性》

  • 来源专题：纳米科技
  • 编译者： yanyf@mail.las.ac.cn
  • 发布时间：2017-04-01

  • 目的研究二氧化钛(TiO2)纳米材料对正常及氧化应激SD大鼠肾组织的不良影响。方法通过肌肉注射四氧嘧啶,构建氧化应激模型,并分为四氧嘧啶处理组(OS组)、纳米TiO2处理组(NM组)及四氧嘧啶与纳米TiO2共处理组(OS-NM组),后两组分别采用一次性腹腔注射0.5、5和50mg/kg体质量纳米TiO2的方式进行染毒,另设正常对照组。检测氧化应激指标、尿素氮(BUN)水平并制备肾组织病理切片。结果注射5mg/kg体质量纳米TiO2时,OS-NM组大鼠O2-·和超氧化物歧化酶(SOD)较OS组和NM组增高,差异均有统计学意义(P<0.05);当注射50mg/kg体质量纳米TiO2时,与OS组及NM组分别比较,OS-NM组大鼠的O2-·、谷胱甘肽(GSH)和SOD水平变化差异均极显著(P<0.01);且OS组与NM组相比较,O2-·和GSH的变化有统计学意义(P<0.05)。与染毒后的正常大鼠相比,纳米TiO2导致氧化应激大鼠BUN水平的异常升高(P<0.01),并引起肾脏出现肾小球体积增大、细胞数目增多、肾小管上皮细胞水肿。方差分析表明四氧嘧啶与纳米TiO2在导致O2-·水平升高的过程中存在协同作用。结论 TiO2纳米材料对正常及氧化应激大鼠肾脏均有损伤,且四氧嘧啶与纳米TiO2协同作用能诱发更为严重的氧化应激状态从而加重对肾脏的损伤,这为患者安全使用纳米材料提供了一定的实验依据。

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    • 编译者：乌吉斯古楞
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    • 国国家农业研究院（InstitutNationale de la RechercheAgronomigue, INRA）的研究人员联合法国食品环境和职业健康与安全管理局（ANSES），格勒诺布尔阿尔卑斯大学（CEA-Université Grenoble-Alpes），同步辐射光源（Synchrotron SOLEIL）和卢森堡科学技术研究所（Luxembourg Institute of Science and Technology），针对口服二氧化钛的影响进行了研究。 二氧化钛（或TiO2）是一种广泛使用于食品尤其是糖果中的添加剂 。在化妆品、防晒霜、涂料和建筑材料等许多产品中都存在着二氧化钛，通常在欧洲称作E171，在食品行业被广泛用作添加剂来增白或增加食品的不透明度。在牙膏和药品中很常见，在糖果、巧克力、饼干、口香糖和食品补充剂中也是如此。E171由微米和纳米颗粒组成，但它却不被称为“纳米材料”，因为它的纳米颗粒含量没有超过50%（实际含量在10-40%之间）。国际癌症研究中心（The International Agency for Research on Cancer, IARC）对吸入（职业接触）二氧化钛存在的风险进行了评估，最终评级为2B类致癌物，也就是可能对人体致癌。 一、二氧化钛对肠道及免疫系统的影响 研究人员们对实验老鼠进行E171口服实验，每天每公斤身体重量进行10毫克剂量的服用，这一过程与人通过食物来摄取E171的过程类似。研究人员们在这些实验老鼠的肝脏里发现了二氧化钛分子，首次证明了二氧化钛在生物活体中被肠道吸收并进入血液的事实。 二氧化钛纳米颗粒出现在小肠和结肠内壁，然后进入淋巴集结的免疫细胞的细胞核内，诱发肠道免疫反应。从淋巴集结的细胞因子产生缺陷到结肠黏膜出现微炎症现象，研究人员发现了一系列免疫反应不平衡现象。脾脏作为系统免疫的代表，当E171在试管内被激活后，免疫细胞接触到E171会增加促炎细胞因子的产生能力。 二、长期口服二氧化钛对早期结肠直肠癌有诱发和刺激作用 研究人员在100天内让老鼠以饮用水的方式定期口服二氧化钛。对于之前服用过实验致癌物的老鼠，口服TiO2导致癌前病灶变大。另外一组健康的老鼠在口服E171后，11只中有4只老鼠的肠上皮组织中出现了自发性癌前病灶。未服用E171的老鼠直到实验的最后也未发现异常。这些实验结果表明，E171能诱发并刺激早期结肠直肠癌。 这些研究也首次表明，添加剂E171是肠道及整个身体中二氧化钛纳米颗粒的来源之一，对免疫功能和结肠的癌前病灶都有影响。同时也说明在经济合作与发展组织（Organization for Economic Cooperation and Development, OECD）指导下继续观察癌症后期阶段的癌变情况，开展相关研究是合理的。这些研究为评估E171添加剂对人体的风险提供了新数据。 上述研究建立在Nanogut项目框架下，由法国食品环境和职业健康与安全管理局（French Agency for Food, Environmental and Occupational Health & Safety, ANSES）提供资金支持，属于涉及环境、健康与工作环境的法国国家研究项目（PNR EST），由INRA协调开展。尽管目前研究结果显示添加剂在结肠直肠癌的早期具有诱发和刺激作用，但仍没有证据证明其会对人类造成危害或导致疾病步入晚期。 （编译 乌吉斯古楞）
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  • 《纳米和细级二氧化钛颗粒的风险评估策略：认识其危害和暴露问题》
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