多壁碳纳米管对小鼠肺脏的损伤

摘要

[目的]观察多壁碳纳米管(multiwalled carbon nanotubes,MWCNTs)对肺脏的影响,为评价其生物学效应及安全性提供依据。[方法]健康成年雄性ICR小鼠138只,按体重随机均分为3大组,各大组下设:空白对照组和溶剂对照组,每组5只;阳性对照二氧化硅(SiO2)设2个剂量组,染毒剂量分别为0.05、0.40mg/kg体重,每组6只;MWCNTs染毒设4个剂量组,染毒剂量分别为0.05、0.10、0.20、0.40mg/kg体重,每组6只。暴露式气管内滴注法一次性染毒,染毒1、7、28d后分别处死1大组动物,进行肺脏器系数、肺灌洗液各指标以及肺病理分析。[结果]①MWCNTs各组:肺脏器系数以染毒1d最高,随后降低,染毒28d恢复至溶剂对照组水平;肺灌洗液总蛋白、反映肺泡Ⅱ型上皮细胞损伤的碱性磷酸酶(AKP)活性和反映肺巨噬细胞受损的乳酸脱氢酶(LDH)活性均呈染毒1d最高后逐渐降低趋势。②各阳性对照组:染毒1d和7d肺脏器系数均低于MWCNTs染毒组,但染毒28d明显高于MWCNTs组;肺灌洗液中总蛋白呈先降低再升高趋势,至染毒28d高于相应剂量MWCNTs组;AKP活性先升高至染毒28d基本恢复正常;LDH活性至染毒28d未恢复正常。③病理观察:MWCNTs组和阳性对照组肺内有炎症反应和增生现象,MWCNTs组肺泡巨噬细胞和部分支气管上皮细胞吞噬有大量MWCNTs。SiO2各组因材料本身无色没有观察到沉积,但均发现较严重的炎症反应和渗出增生等改变,正常肺泡结构消失,伴有一些肺泡代偿性肺气肿,且到染毒28d时炎症反应无减轻的趋势。[结论]气管滴注MWCNTs引起小鼠肺脏损伤,但是这种损伤随着时间的延长逐渐减轻,MWCNTs与SiO2致肺脏损伤的表现不同,其损伤机制可能也不同。