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目的: 探讨不同粒径纳米氧化硅(20-nm、60-nm)对体外培养细胞(RAW264.7)膜的损伤作用及其机制。
方法: 以微米Si02为阳性对照，2mnm、60-nm氧化硅对RAW264.7细胞染毒24 h后，采用荧光漂白恢复技术(FRAP)检测细胞膜流动性的变化;荧光探针Fluo-3/AM检测胞内游离钙([Ca2+]I)含量的变化;分别用丙酮酸法、硝酸还原酶法、硫代巴比妥酸法、Fenton法、黄嘌呤氧化酸法、钼酸法、考马斯亮兰法测定细胞培养上清液中乳酸脱氢酶(LDH)及细胞匀浆上清液中一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)、羟自由基(·OH)、超氧阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)和蛋白含量。
结果: 31.25、125、500 μg/mL 20-nm、60-nm氧化硅组及500 μg/mL微米Si02组的细胞荧光恢复率均低于阴性对照组(P＜0.05);在浓度为500 μg/mL时，20-nm组细胞的荧光恢复率低干微米SiO2及60-nm组(P＜0.05);125、500μg/mL两种纳米氧化硅组及500μg/mL微米SiO2组扩散系数均低于阴性对照组(P＜0.05)。125、500μg/mL两种纳米氧化硅及500 μg/mL微米SiO2组细胞培养液中LDH活性升高(P＜0.05)。20-nm氧化硅致细胞LDH活性升高较60-nm氧化硅和微米SiO2更为明显。20-nm、60-nm氧化硅及微米SiO2在500 μg/mL时可致细胞内[Ca2+]I含量时间依赖性升高(P＜0.05);在31.25、125 μg/mL时，20-nm、60-nm氧化硅组细胞内[Ca2+]I含量出现瞬间、暂时性升高，而后逐渐恢复到染毒前水平;在500 μg/mL时，两种纳米氧化硅致细胞内[Ca2+]I含量升高较微米SiO2明显(P＜0.05);在个别作用时间，20-nm氧化硅致细胞内[Ca2+]I含量升高的作用强于60-nm氧化硅(P＜0.05 )此外，两种氧化硅及微米SiO2均不同程度地致染毒细胞内脂质过氧化产物NO、MDA、·OH、O2-及H2O2水平较对照组升高(P＜0.05)。在500 μg/mL时，20-nm氧化硅组的NO和O2-，含量及60-nm氧化硅组的NO和OH含量较微米SiO2组增多(P＜0.05)。20-nm氧化硅组在浓度为500 μg/mL时产生的H2O2、·OH和O2-及125g/mL时产生的H202和·OH均高于同浓度6-nm氧化硅组(P＜0.05)。
结论: 纳米氧化硅可致RAW264.7细胞膜损伤，损伤作用存在一定程度的尺寸依赖性，随着纳米粒子尺寸的减小，细胞膜损伤作用增强。损伤作用可能与细胞的脂质过氧化作用有关。