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大气细颗粒物的细胞毒性与颗粒物的粒径、染毒剂量和颗粒物上吸附的物质有关。为了研究大气细颗粒物的细胞毒性与颗粒物粒径的关系,以杭州市城区居民区为采样点,用DLPI分级采样器进行采用,进行了大气细颗粒物对A549细胞的毒性试验。纳米二氧化钛（纳米TiO2）由于其纳米特性,也属于细颗粒物。为了更全面的评价颗粒物对细胞的毒性作用,本课题先采用不同粒径的纳米TiO2对细胞进行毒性试验,研究纳米TiO2对细胞的毒性作用与其粒径大小的关系,进一步比较纳米TiO2和大气细颗粒物对细胞毒性的差异。染毒浓度相同时,纳米TiO2粒径越小,细胞活性越小,细胞膜受到的损伤程度越大。大气细颗粒物对细胞进行染毒也得到了相同的试验结果,并且纳米TiO2和大气细颗粒物对细胞的最佳毒性浓度（细胞表现较强毒性作用时的最低浓度）均为10μg/mL。纳米TiO2在水中的溶解度较小,大气细颗粒物包括水溶性和水不溶性成分。染毒浓度高于10μg/mL时细胞活性变化不大,可能是由于受到其在细胞培养液中溶解度的影响。在细胞最佳毒性浓度下对细胞氧化损伤进行分析,可知细胞内ROS活性随着纳米TiO2粒径的增加而减小,而GSH水平和SOD水平则与粒径大小正相关。大气细颗粒物对细胞进行氧化损伤试验也得到了相同的规律。颗粒粒径越小细胞活性越小,细胞受到的氧化损伤程度越强,ROS活性越高。而GSH和SOD作为能够抑制细胞氧化损伤的酶,细胞受到氧化损伤时,其活性降低。RT-PCR测试细胞凋亡基因mRNA相对表达量发现,染毒浓度为10μg/mL时,发现随着颗粒粒径的增加,P53、BCL-2和BAX的相对表达量均随着颗粒物粒径的增加而减小。纳米TiO2和大气细颗粒物有相同的趋势。这说明凋亡基因的表达的影响与颗粒的粒径的大小负相关,颗粒粒径越小,对细胞的凋亡作用越大,细胞内凋亡基因的表达量也越大。纳米TiO2和大气细颗粒物的细胞毒性试验对比发现,虽然纳米TiO2和大气细颗粒物的粒径不同,其对细胞的毒性趋势是相同的。在细颗粒物的粒径范围内,A549细胞的细胞毒性受颗粒粒径的影响较大,颗粒粒径越小,细胞毒性越大。对比大气细颗粒物和纳米TiO2的细胞毒性大小发现,大气细颗粒物引起的细胞氧化应激、凋亡基因的表达均高于纳米TiO2,即大气细颗粒物引起的细胞毒性的因素比纳米TiO2复杂,研究大气细颗粒物的毒性具有一定的意义。