多壁碳納米管對雌性小鼠生殖系統(tǒng)影響的研究.pdf

1、化學和材料科學的飛速發(fā)展使得大批新材料涌現(xiàn)，納米材料作為新型材料的代表，目前已滲透到工業(yè)和人類日常生活的眾多領域。隨著納米材料在生態(tài)環(huán)境中有意或無意暴露的增多，人們對納米材料是否會影響人類的健康和生態(tài)環(huán)境這一問題的關注越來越多。2003年，Science和Nature相繼發(fā)表文章，探討了納米材料的生物效應和對環(huán)境的影響。
　　 碳納米管憑借獨特的電、磁、熱和機械性能，成為納米材料中的研究熱點之一。碳納米管目前已用于復合材料、電子

2、和能源等領域，以生物醫(yī)學應用為目標的探索研究也正迅速發(fā)展成為一個新的研究領域。碳納米管在醫(yī)藥領域深入廣泛應用的前提是其良好的生物相容性和無毒副作用等。碳納米管可經(jīng)血液循環(huán)在肝、脾、肺、腎和腦中積累，并產(chǎn)生不同程度的損傷，但是碳納米管是否能轉移至雌性生殖器官并造成臟器功能障礙進而損傷生殖力的研究目前尚無報道。
　　 由于受到工業(yè)污染等方面的影響，人類女性生殖健康狀況呈不斷下降趨勢。了解納米材料對雌性生殖健康的影響，作為納米材料安全

3、性評價的重要部分勢在必行。已有報道指出金納米和磷酸鈣納米顆?？蛇M入卵巢顆粒細胞，誘發(fā)細胞凋亡，抑制雌激素的分泌。孕期暴露單壁碳納米管可造成胎兒畸形等形態(tài)學上的損傷。然而，還未有報道對碳納米管的非孕期雌性生殖系統(tǒng)的體內(nèi)毒性進行全面的評價。
　　 碳納米管作為一種工業(yè)及醫(yī)藥應用前景非常廣闊的納米材料，且在實際生產(chǎn)、生活中主動或者被動進入人體的幾率極高，研究其對雌性生殖健康的影響具有現(xiàn)實意義。本研究采用水溶性較好的羧基化多壁碳納米管為

4、研究對象，以雌性ICR小鼠為模型，首次評價了多壁碳納米管對非孕期雌性生殖健康的影響。依據(jù)雌性生殖系統(tǒng)的內(nèi)分泌調控軸（下丘腦-垂體-卵巢軸），系統(tǒng)研究了羧基化多壁碳納米管在雌性生殖系統(tǒng)的分布和毒性，并初步進行了機制研究。實驗結果表明，尾靜脈單針注射64Cu標記的羧基化碳納米管可在卵巢、子宮和腦中分布，并在24h內(nèi)呈積累下降趨勢。碳納米管的暴露造成了小鼠動情周期的在給藥期間的延長和血清性激素水平紊亂，說明在受試條件下，雌鼠的生殖內(nèi)分泌功能受

5、到了碳納米管的干擾。然而，對第13天和第60天卵巢和子宮組織進行光鏡觀察發(fā)現(xiàn)，多次暴露碳納米管并未造成明顯的病理學改變，各級卵泡和黃體數(shù)目、子宮內(nèi)膜和肌層厚度均無顯著性變化。對雌性生殖功能進行的評價結果顯示，羧基化多壁碳納米管對懷孕期母鼠和子代發(fā)育中的各指標（交配率、懷孕率、生殖率、孕鼠體重和行為;仔鼠出生數(shù)目和性別比、第1天和第10天生存率、體重變化等）均未產(chǎn)生負面影響。毒性機制研究表明，實驗組小鼠子宮和卵巢在第13天表現(xiàn)有免疫因子T

6、NFα水平的明顯升高，氧化應激指標MDA和GSH與對照組相比有顯著改變。卵巢切除實驗證實，多壁碳納米管不能維持小鼠正常的動情周期和子宮變化，因此不具備類雌激素效應。
　　 綜上所述，多壁碳納米管可進入雌性生殖系統(tǒng)并影響生殖相關激素的分泌，但組織結構和生殖力均未受到影響。多壁碳納米管在體內(nèi)并不具備類雌激素效應，因此對內(nèi)分泌的影響與碳管與雌激素的拮抗作用無關，而可能是多壁碳納米管在卵巢內(nèi)產(chǎn)生過量的氧化應激的結果。碳納米管可進入小鼠腦