纳米抗菌材料对小鼠骨髓细胞微核发生率的影响

【关键词】  纳米抗菌材料;微核实验;骨髓细胞;小鼠
　　［摘要］目的 初步了解纳米抗菌材料对小鼠骨髓细胞微核发生率的影响。方法 将30只昆明纯系小鼠随机分为两组，实验组20只，口腔喂入10 g/L纳米抗菌材料0.1 mL，每天1次，连续4 d;对照组10只，不喂纳米抗菌材料。分别在实验第25天和第93天分两批处死小鼠，制备股骨骨髓涂片，显微镜下观察小鼠骨髓细胞微核发生情况，计算微核发生率。结果 用药后第25、93天实验组小鼠骨髓细胞微核发生率较对照组明显增高，差异有显著性（ t=3.20，P <0.01）。结论 纳米抗菌材料会对机体产生遗传毒性作用。
　　
　　［关键词］ 纳米抗菌材料;微核实验;骨髓细胞;小鼠
　　
　　［ABSTRACT］ObjectiveTo initially understand the genetic toxicity of rare earth nano materials on micronucleus occurrence in mice. MethodsThis study enrolled 30 Kunming mice which were randomly divided into two groups. The 20 in the experi-mental group were fed with 0.1 mL of 10 g/L rare earth nano material solution orally every day for four days. The 10 in the control group were not fed with nano material solution. Half of the mice were killed on day 25 and another half on day 93. Femoral bone marrow slides were prepared. The micronucleus occurrence of bone marrow cells was observed under a microscope and calculated. ResultsOn day 25 and 93， the micronucleus occurrence of bone marrow cells was obviously higher than that of the control group（ t=3.20，P <0.01）. ConclusionThe anti-bacterial nano material can produce genetic toxicity effect on organisms. 
　　［KEY WORDS］anti-bacterial nano material;micronucleus tests;bone marrow cells;mice
　　当外来物质进入生物体后，如果能够引起其遗传物质发生突变，该种物质则具有遗传毒性作用。目前，纳米技术日益进入我们的生活，出现了纳米抗菌冰箱、纳米抗菌洗衣机、纳米抗菌服装等。但这些纳米抗菌材料对人体有无损害及损害程度如何需要进一步研究。目前，鉴定和分析物质对生物体遗传物质毒性作用的试验方法主要有基因点突变试验、骨髓微核试验和DNA损伤试验等。本研究应用骨髓微核分析试验［1］，通过计算骨髓细胞中嗜多染红细胞的微核发生率（微核率），探讨纳米抗菌材料的致突变性。现将结果报告如下。
　　1 材料和方法
　　1.1 实验材料 试剂:甲醇（分析纯），上海生化试剂厂生产;冰醋酸（分析纯），上海生化试剂厂生产;吉姆萨染液， 杭州天和试剂公司生产;小牛血清，汉克隆公司生产。ZnO（50～100 nm）纳米抗菌材料，由山东省淄博市博纳纳米材料有限公司提供，使用前制成10 g/L的溶液，使纳米颗粒均匀分布。动物:纯系昆明株小鼠30只，雌雄各半，由青岛大学医学院附属医院动物室提供。
　　1.2 实验方法 30只昆明纯系小鼠，雌雄分别喂养，随机分为两组。实验组20只，口腔喂入10 g/L纳米抗菌材料ZnO溶液0.1 mL，每天1次，连续4 d;对照组10只，不喂纳米抗菌材料。分别在实验第25天和第93天分两批处死小鼠，制备股骨骨髓涂片，自然干燥;用固定液（丙酮-甲醛）固定1 min，行吉姆萨染色液染色，显微镜下观察。每张涂片计数2 000个嗜多染红细胞和含有微核的细胞数，并按下面的公式计算微核发生率。微核率=（含有微核的嗜多染红细胞数/ 2 000 ）×100%。

  　2 结果 
　　用药第25、93天，小鼠的骨髓细胞微核率与对 照组比较均明显增高，差异有显著意义（ t = 3.20 ，P < 0.01）。见表1。
　　表1 纳米抗菌材料对小鼠骨髓细胞微核率的影响（略）
　　3 讨论 
　　微核分析试验是检测染色体断裂的一种方法。卫生毒理学一致认为，微核是细胞遗传物质受损伤后引起的，常由染色体断裂后产生的无着丝点片段形成，而染色体发生断裂本身就表明遗传物质受到某种物质的干扰，这种现象属于染色体异常，即微核的出现与染色体畸变间有相关性。据报道，微核自发率相当恒定，范围为1‰～3‰。而在本试验中，小鼠通过口腔喂入一定剂量的纳米抗菌材料后骨髓细胞微核率显著高于对照组。这说明纳米抗菌材料在小鼠骨髓细胞中引起了染色体畸变（丢失或断裂），形成大量微核，提示该纳米抗菌材料可能具有潜在的致突变性和遗传损伤作用。稀土纳米材料的遗传毒性，是国内外近年来研究的热门课题。纳米抗菌材料是指粒径在0.1～100.0 nm之间的微小粉末，它具有独特的小尺寸效应和表面效应。由于具有强烈的吸附作用和化学活性的特殊性 质，当纳米抗菌材料为人们提供一定用途的同时，我们不得不考虑，纳米抗菌材料对人体和生物安全吗?人们对其安全性已从不同的角度进行了一些探索。JHA等［3］和ANWAR［4］研究发现，腹腔注射稀土纳米元素能引起小鼠细胞染色体畸变率升高，提示某些稀土纳米元素对人类健康构成了潜在的遗传毒性威胁。本试验表明，以超细纳米粒子作为载体的稀土纳米抗菌材料经口腔喂入后，能够诱发小鼠骨髓细胞微核率的升高，说明对小鼠有较强的致突变效应。推测它对职业接触者可能会有遗传毒性，对人类细胞染色体可能具有较强的诱变作用。有必要从多种角度对其进行安全性评估，以便为制定稀土纳米抗菌材料应用的卫生安全标准提供一些参考。

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