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随着纳米科技的飞速发展,纳米材料由于具有独特的物理化学特性,广泛应用于日常生活、医疗领域等。纳米银具有抗细菌、抗病毒、抗寄生虫等特性,是应用最广泛的纳米材料之一,可以通过皮肤、呼吸道、消化道途径进入人体,对人体及环境造成的安全性隐患亟待解决。纳米银的粒径大小、形状、分布特征、表面包被等影响其对机体的毒性作用和生物学效应。目前有关纳米银的毒性机制尚不明确,有研究表明纳米银对机体的毒性作用与其释放的银离子有关。还有研究显示,氧化应激是纳米银毒性机制之一,纳米银可导致不同类型细胞内活性氧（reactive oxygen species,ROS）聚集,产生氧化应激并诱导细胞发生凋亡、自噬等现象。然而,相关研究大多局限于细胞水平,有关纳米银的氧化损伤效应及机制研究还需要进一步证实。本研究选择ICR小鼠和秀丽隐杆线虫两种模型作为研究对象,通过对ICR小鼠连续经口灌胃不同纳米银28 d,对秀丽隐杆线虫延长暴露不同纳米银48 h,探讨纳米银对ICR小鼠和秀丽隐杆线虫的毒性作用和氧化损伤效应,探讨纳米银导致的毒性是否存在剂量依赖性、不同特性纳米银之间的毒性大小比较、氧化应激与纳米银的毒性作用关系,进一步初探氧化损伤机制。1、不同特性纳米银材料的表征:AgNPs-20 nm、AgNPs-50 nm、AgNPs-PVP-20 nm三种纳米银的粒径与公司出售时的参考粒径几乎相同,分别为20.14 nm、49.84 nm、22.08 nm;水合粒径大小分别为542.73、912.34、64.27 nm;Zeta电位分别为-9.51、-8.93、-14.21 nm。透射电镜结果显示AgNPs-PVP-20 nm团聚少、分散好;AgNPs-20 nm和AgNPs-50 nm团聚多,分散性差;三种纳米银颗粒均呈球形。2、纳米银对ICR小鼠氧化损伤效应研究:通过将ICR小鼠经口暴露20 nm的AgNPs和AgNPs-PVP（10、50、250 mg/kg）28 d,1%HPMC为空白对照组,5 mg/kg AgNO3为阳性对照组,染毒期间无小鼠死亡,无明显性别差异;染毒的第21 d开始,两种纳米银的各剂量组的小鼠出现轻微异常状态,表现为饮食减少、毛色灰暗、精神状态欠佳,体增重减慢;与对照组相比,AgNO3组和两种纳米银各剂量组肝脏的脏器系数呈剂量依赖性降低,肺脏和肾脏的脏器系数呈剂量依赖性升高;AgNPs的高剂量组中TP、ALB、GLO、ALT、AST的含量分别升高17.8%、19.8%、15.1%、6.5%、59.1%,AgNPs-PVP中剂量组的TP、ALB、GLO分别升高25.3%、12%、33.5%,高剂量组中TP、ALB、GLO、ALT、AST的含量分别升高46.9%、32.1%、66.5%、10.9%、69.7%。ICR小鼠肝脏、肺脏、肾脏中AgNPs的50、250 mg/kg组和AgNPs-PVP的10、50、250 mg/kg组MDA的含量呈剂量依赖性升高。肝脏中AgNPs的50、250 mg/kg剂量组和AgNPs-PVP的10、50、250 mg/kg剂量组SOD活力呈剂量依赖性升高,肺脏中两种纳米银的50、250mg/kg剂量组SOD活力呈剂量依赖性降低,肾脏中SOD活力随着剂量的升高呈现先升高再降低的非线性趋势。肝脏中AgNPs和AgNPs-PVP中10、50、250mg/kg剂量组的GSH含量随着剂量的增加呈现先升高再降低的趋势;肺脏中AgNPs和AgNPs-PVP的各剂量组的GSH含量分别呈剂量依赖性降低,肾脏内的GSH含量无明显变化。以上研究表明纳米银暴露可影响ICR小鼠精神状态和体重增长,可诱导肝脏、肺脏、肾脏氧化损伤,其效应AgNPs-PVP-20 nm>AgNPs-20 nm。3、纳米银对秀丽隐杆线虫氧化损伤效应研究:对照组线虫的最长寿命为22天,从第5 d开始,各剂量组线虫出现死亡;与对照组HPMC相比,三种纳米银各剂量组线虫的存活率呈剂量依赖性降低,AgNPs-20 nm、AgNPs-PVP-20 nm、AgNPs-50 nm的1、10、100 mg/L组线虫的相对平均寿命分别降低9%、16%、24%及11%、18%、26%及8%、15%、23%;头部摆动分别降低9.01%、13.18%、17.97%及9.26%、19.25%、22.44%及8.39%、11.58%、14.55%;身体弯曲分别降低9.85%、15.85%、38.46%及30.31%、49.70%、58.00%及7.23%、10.31%、38.44%;三种纳米银线虫体内的荧光强度均随着剂量的升高而呈现不同程度的升高,其中AgNPs-PVP-20 nm的100 mg/L组线虫的荧光强度最强,ROS水平最高,AgNPs-50 nm的1 mg/L组线虫的荧光强度最弱,ROS水平最低;MDA含量均随着剂量的升高而呈现不同程度的升高,GSH含量均随着剂量的升高而呈现不同程度的降低。以上研究表明三种纳米银对秀丽隐杆线虫的寿命、头部摆动、身体弯曲及体内氧化应激水平均造成了影响,且AgNPs-PVP-20 nm>AgNPs-20 nm>AgNPs-50 nm。4、纳米银对秀丽隐杆线虫氧化损伤的作用机制研究:将N2暴露于1、10、100 mg/L的AgNPs-PVP-20 nm 48 h,通过qRT-PCR检测线虫体内氧化应激相关基因表达水平,与对照HPMC组相比,ctl-1的1、10、100 mg/L剂量组mRNA表达水平上调,ctl-2、ctl-3、isp-1、clk-1、mev-1、sod-5的10、100 mg/L剂量组mRNA表达水平上调,sod-4的10 mg/L剂量组mRNA表达水平上调,sod-1的10 mg/L剂量组mRNA表达水平下调,gas-1的1、10、100 mg/L剂量组mRNA表达水平下调,sod-2、sod-3的1、10 mg/L剂量组mRNA表达水平下调,差异有统计学意义（P<0.05）;纳米银各剂量组线虫体内mtl-1和mtl-2的mRNA表达水平均随着剂量的升高而呈现不同程度的升高,荧光强度也不断增强,表明线虫经过纳米银的暴露后,mtl-1和mtl-2表达水平上调。N2线虫株经过MT处理后,线虫体内ROS水平降低,表明MT可缓解纳米银导致的氧化损伤。综上所述,纳米银对ICR小鼠和秀丽隐杆线虫具有一定的毒性作用,可导致氧化应激的产生,且存在剂量反应关系。纳米银不仅导致ICR小鼠体重增长减缓、肝脏、肺脏、肾脏MDA、SOD、GSH改变,产生氧化损伤,还缩短秀丽隐杆线虫的寿命、降低头部摆动和身体弯曲频率,导致ROS、MDA、GSH发生不同程度的改变,并诱导氧化应激相关基因表达变化。MT可缓解纳米银导致的氧化损伤,线虫体内mtl-1、mtl-2的上调或可缓解纳米银对机体的氧化损伤。三种纳米银的毒性大小及导致氧化应激的能力大小为AgNPs-PVP-20 nm>AgNPs-20nm>AgNPs-50 nm。粒径越小,PVP表面包被的纳米银的毒性越大,导致氧化损伤越明显。本研究为纳米银的安全性评价及机制研究提供了线索。