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目的探讨纳米二氧化钛(nano-titanium dioxide,Nano-TiO2)对小鼠心肌细胞DNA的损伤作用,并进一步研究核因子NF-E2相关因子(nuclear factor erythroid 2-related factor 2,Nrf2)诱导剂叔丁基对苯二酚(tertbutylhydroquinone,tBHQ)是否可降低此种损伤。方法 30只ICR小鼠随机分为6组:对照组,Nano-TiO2低(0.5g/kg)、中(1g/kg)、高(2g/kg)剂量组,tBHQ组,tBHQ+Nano-TiO2组。Nano-TiO2灌胃给予,tBHQ腹腔注射,均1次/天,连续7天。末次染毒后24h处死小鼠,取新鲜心脏组织,胰酶消化法制备心肌细胞悬液,采用单细胞凝胶电泳技术检测心肌细胞DNA损伤程度。结果 (1)对照组心肌细胞核呈圆形荧光团,强度均匀,大小较一致,无明显拖尾。不同剂量Nano-TiO2染毒后,各组均存在不同数量的DNA受损心肌细胞,出现彗星拖尾现象,且其尾部的拖尾程度及荧光强度随Nano-TiO2剂量的增加而增强。经CASP软件分析,低、中、高剂量Nano-TiO2组尾部DNA含量(tail DNA percent,TD)分别为28.45±1.70、35.08±0.81、39.94±4.46,明显高于对照组(23.96±2.59),差异有统计学意义(P<0.01),并有良好的剂量-效应关系(r=0.9947)。低、中、高剂量Nano-TiO2组彗星尾矩(olive tail moment,OTM)较对照组均有明显增加且差异有统计学意义(P<0.05),并有良好的剂量-效应关系(r=0.9886)。(2)tBHQ组心肌细胞细胞核呈圆形,无拖尾;Nano-TiO2中剂量(1g/kg)组细胞拖尾明显,但给予tBHQ可明显降低Nano-TiO2所致的细胞核拖尾程度;与Nano-TiO2组相比,tBHQ+Nano-TiO2组两项指标TD及OTM均明显降低,且差异有统计学意义(P<0.05)。结论 Nano-TiO2可剂量依赖性地引起心肌细胞DNA损伤,而Nrf2诱导剂tBHQ可拮抗Nano-TiO2所致心肌细胞DNA损伤。