纳米二氧化硅致大鼠心脏损伤及相关机制研究

摘要

目的：探讨纳米二氧化硅颗粒对大鼠心脏的毒性作用及其机制. 方法：将32只健康SPF级雄性Wistar大鼠随机分为3个染毒剂量组(2mg/Kg·bw、5mg/Kg·bw和10mg/Kg·bw)和1个正常对照组(生理盐水);采用非暴露式气管滴注的方式进行纳米二氧化硅颗粒染毒,对照组滴注生理盐水,隔日染毒15次后处死大鼠,观察染毒后大鼠血常规及心肌酶的改变,观察大鼠心肌组织病理学改变及超微结构的改变;TUNEL法检测心肌细胞凋亡;免疫组织化学法和Western Blot法检测大鼠心肌细胞凋亡相关蛋白的表达. 结果：大鼠暴露纳米二氧化硅后,心肌酶显著升高.各剂量组心脏和血清中的Si含量显著高于对照组,中剂量组血清中的Si含量显著高于低剂量组,高剂量组的心脏与血清中的Si含量显著高于中、低剂量组(P＜0.05).各剂量组TUNEL灰度值均显著低于对照组,高剂量组灰度值显著低于中、低剂量组(P＜0.05).各剂量组心肌Bax、Caspase-3蛋白表达均升高(P＜0.05);Bax高剂量组显著高于中、低剂量组(P＜0.05);随剂量增加,Bcl-2表达呈下降趋势;各剂量组Bcl-2/Bax比值均显著低于对照组(P<0.05),且高剂量组显著低于低剂量组(P<0.05). 结论：纳米二氧化硅颗粒可以通过肺部进入到循环系统,并再分布到心脏;纳米二氧化硅可通过线粒体途径引起的心肌细胞凋亡损伤大鼠心脏,且存在一定的剂量效应关系.