纳米银和PVP包被纳米银对HepG2细胞遗传毒性的比较研究

摘要

为了探讨纳米银对HepG2细胞DNA损伤、染色体畸变等遗传毒性指标的影响,以期为纳米银体外遗传毒性评价提供参考依据,本文采用2种纳米银材料(20 nm-PVP包被纳米银、20 nm-无包被纳米银),分别以20μg·mL-1、40μg·mL-1、80μg·mL-1、160μg·mL-1的剂量对HepG2细胞染毒24 h,用Hoechst-33258染色法检测细胞凋亡,彗星实验检测DNA损伤,胞质分裂阻滞微核细胞组学试验法检测染色体畸变.结果表明,20 nm AgNPs组在160μg·mL-1时引起细胞凋亡数显著增多(P<0.05);20 nm PVP-AgNPs组在80μg·mL-1和160μg·mL-1剂量组中细胞凋亡数显著增多(P<0.01).2种纳米银引起HepG2细胞发生细胞凋亡,并呈剂量效应关系.彗星试验结果表明,20 nm AgNPs和20 nm PVP-AgNPs在40μg·mL-1、80μg·mL-1、160μg·mL-1剂量组中,Olive尾矩、尾长和尾部DNA百分比与空白对照组相比均有显著差异(P<0.05).2种纳米银对HepG2细胞DNA损伤程度为:20 nm AgNPs>20 nm PVP-AgNPs.胞质分裂阻滞微核细胞组学试验结果表明,2种纳米银均不会引起核质桥数发生明显改变(P>0.05),20 nm AgNPs在高染毒剂量下引起微核总数、I型微核、II型微核、核芽数明显升高(P<0.05);20 nm PVP-AgNPs在各染毒剂量下均会引起微核总数及I型微核数量升高(P<0.01),II型微核数在160μg·mL-1剂量下升高明显(P<0.01),剂量大于20μg·mL-1时核芽数升高(P<0.01).20 nm PVP-AgNPs对细胞核的影响大于20 nm AgNPs(P<0.05).总之,2种纳米银材料均会引起HepG2细胞DNA损伤及染色体畸变等遗传毒性效应的改变,无包被纳米银比PVP包被纳米银更容易引起DNA损伤,PVP包被纳米银比无包被纳米银更容易引起细胞染色体畸变相关效应;2种材料对HepG2细胞的损伤存在浓度-效应关系,浓度越高遗传毒性损伤越严重.