目的 探讨纳米氧化钕染毒对小鼠中枢神经系统的毒性效应.方法 无特定病原级雌性ICR小鼠随机分为对照组、低剂量组和高剂量组,每组12只.采用滴鼻染毒法,低和高剂量组小鼠分别予剂量为80、160 mg/(kg·d)体质量的纳米氧化钕染毒,对照组予等体积0.9％氯化钠溶液,连续染毒30 d.采用水迷宫实验和跳台实验检测小鼠的空间学习和记忆能力,取大脑海马作苏木素-伊红(HE)染色和胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)免疫组化染色,采用酶标仪检测脑组织中丙二醛(MDA)水平和总超氧化物歧化酶(T-SOD)活力.结果 与对照组比较,低和高剂量组小鼠的逃避潜伏期均延长(P＜0.05),跳台潜伏期均缩短(P＜0.05).各组小鼠大脑海马HE染色均未见明显的病理改变.免疫组化染色结果显示,低、高剂量组小鼠海马星形胶质细胞GFAP蛋白表达均较对照组增加,以高剂量组增加更明显.与对照组比较,低和高剂量组小鼠脑组织中MDA水平均升高(P＜0.05),SOD水平均下降(P＜0.05).结论 纳米氧化钕滴鼻染毒可降低小鼠的学习记忆能力,并可导致海马星形胶质细胞GFAP表达增加,其机制可能与氧化应激有关.

目的 研究稀土纳米氧化钕致16HBE细胞炎症反应中lncRNA表达的变化.方法 以不同剂量纳米氧化钕(0、5、10、20、40、80、160、320μg/ml)处理16HBE细胞24、48和72 h,以CCK-8法测定细胞存活率,以ELISA测定IL-6和IL-8的表达;以10μg/ml纳米氧化钕处理16HBE细胞48 h,以微阵列检测其lncRNA表达,以荧光定量PCR验证10种差异表达明显的lncRNA.结果 与对照组相比,纳米氧化钕分别处理16HBE细胞24、48和72 h后,0、5、10、20、40、80 μg/ml剂量组细胞存活率无明显改变(P＞0.05),160、320 μg/ml剂量组细胞存活率均明显降低(P＜0.01).ELISA检测结果发现与对照组相比,纳米氧化钕处理48和72 h后IL-6和IL-8分泌明显增加(P＜0.01).基因微阵列结果显示有925种lncRNA表达发生改变,其中上调lncRNA有326种,下调有599种.与对照组比较,LOC105373796相对表达量上调到206％(P＜0.01),且胞浆胞核定位显示该基因主要位于细胞核中表达.结论 纳米氧化钕致16HBE细胞炎症反应中,lncRNA表达谱发生改变,其中LOC105373796上调明显,可能发挥促炎作用.

目的 探究氧化钕对斑马鱼早期发育的影响,揭示纳米氧化钕心脏毒性机制.方法 将状态良好的胚胎按40个/孔置于6孔板中,分别暴露于终浓度为0(对照)、50,100、200、400、800 mg/L纳米氧化钕悬液,并轻轻摇匀,于28℃孵育箱中培养,每两天换液一次,连续染毒5 d.观察斑马鱼胚胎死亡、畸形情况,实时监控斑马鱼胚胎心率变化情况,原位杂交染色观察心脏肌球蛋白轻链2(cardiac myosin light chain2,cmlc2)基因的表达情况.通过TUNEL染色方法检测细胞凋亡情况.结果 与对照组相比,各浓度纳米氧化钕染毒组斑马鱼胚胎的死亡率和畸形率均较高,差异具有统计学意义(P＜0.05);且随着纳米氧化钕染毒浓度的升高,斑马鱼胚胎的死亡率及畸形率呈上升趋势.200 mg/L纳米氧化钕染毒组斑马鱼胚胎的心率降低,差异有统计学意义(P＜0.05).原位杂交结果显示:200 mg/L纳米氧化钕染毒组病理性损害较100 mg/L染毒组和对照组更明显,同时,200 mg/L纳米氧化钕染毒组cmlc2基因表达量也高于对照组和100 mg/L纳米氧化钕染毒组.TUNEL染色结果表明,100、200 mg/L纳米氧化钕染毒组斑马鱼胚胎TUNEL染色阳性心肌细胞数均较高,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 纳米氧化钕染毒可能是通过上调斑马鱼胚胎心脏发育标记基因cmlc2,导致心肌细胞凋亡,从而发挥心脏毒性作用.

目的 探讨纳米氧化钕(NPs-Nd2O3)致SD大鼠肺部炎症反应中miR-498-5p的表达水平及意义.方法 将42只SPF级健康雄性SD大鼠随机分为对照组和NPs-Nd2O3染毒组,按照100 mg/kg浓度,采用非暴露式气管内一次性滴注法对大鼠进行NPs-Nd2O3染毒处理,在染毒第7、14和28 d后处死大鼠.计算肝脏、脑、肾脏、脾脏、睾丸、肺脏的脏器系数;采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)检测肝脏、脑、肾脏、脾脏、睾丸、肺脏中钕元素的含量;酶联免疫吸附法(ELISA)测定血清、肺泡灌洗液及肺组织中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)的含量;实时荧光定量PCR检测大鼠肺组织中miR-498-5p的相对表达水平;TargetScan、mireap、miRanda网站预测与miR-498-5p相互作用的下游靶基因;Pearson相关分析miR-498-5p与炎症因子TNF-α、IL-6的相关性.结果 NPs-Nd2O3染毒后,大鼠肺脏的脏器系数增加(t=-3.408,P =0.005);肝脏、脑、肾脏、脾脏、睾丸、肺脏中均检测到钕元素;血清、肺泡灌洗液及肺组织中TNF-α、IL-6的含量升高(P＜0.05);NPs-Nd2O3染毒第7、14和28 d后肺组织中miR-498-5p 的相对表达水平升高(7 d 组:t=-21.236,P＜0.001;14 d 组:t =-4.631,P = 0.010;28 d 组:t =-6.132,P=0.001),miR-498-5p 表达与 TNF-α 含量呈正相关(r =0.787,P =0.012),与 IL-6含量呈正相关(r =0.708,P＜0.033);KEGG富集分析发现与miR-498-5p作用的靶基因其中有27个mRNAs参与JAK/STAT通路,19个mRNAs参与NF-κB通路.结论 NPs-Nd2O3经呼吸道进入体内可引起肺部明显炎症反应;NPs-Nd2O3染毒组大鼠肺组织中miR-498-5p表达水平升高,并与TNF-α、IL-6含量呈正相关;MiR-498-5p可能通过JAK/STAT通路和NF-κB通路参与NPs-Nd2O3诱导的肺部炎症.