目的：纳米二氧化钛(nanoparticle titanium dioxide，Nario-TiO2)是纳米材料的一种，具有抗紫外线、抗菌、自洁净、抗老化等功效，在化妆品、功能纤维、塑料、油漆等领域广泛使用。通常情况下Nano-TiO2被认为是相对低毒的化合物，但是近来大量研究显示了Nano-TiO2可能会对人体健康产生损害作用。DDT又称滴滴涕，外观为白色晶体，为有机氯农药的一种，在20世纪上半叶人们防治农业病虫害、减轻疟疾伤寒等疾病危害起到了巨大的作用。但DDT在环境中非常难降解，并可能在动物脂肪内蓄积。以Nano-TiO2作为催化剂的光催化降解DDT的方法，因其能在光照的条件下，将DDT完全降解成为无毒的无机物而日益受到人们的关注。Nano-TiO2在降解DDT的过程中，是否会对人体健康产生影响，现有的文献较少。因此，研究Nano-TiO2和DDT的联合作用评估Nano-TiO2对人体健康效应具有非常重要的实用价值。本文拟通过观察不同粒径Nano-TiO2和DDT联合染毒对HepG2细胞抗氧化功能和DNA损伤的影响，探讨不同粒径Nano-TiO2和DDT的毒理学效应，为Nano-TiO2的生物安全性评价提供科学依据。　　方法：　　1细胞模型的建立：生长良好的HepG2细胞，分别加入1μg/mL的50nm或120nmTiO2，0.1、1、10μ mol/L的DDT，以及上述各浓度的Nano-TiO2和DDT联合作用，1mL/L二甲基亚砜(DMSO)为溶剂对照，细胞染毒时间为24小时。　　2细胞形态学观察：通过生物显微镜观察Nano-TiO2和DDT单独或联合作用对HepG2细胞的组织形态的改变。　　3细胞活性检测：采用噻唑蓝(MTT)比色法检测Nano-TiO2和DDT单独或联合作用对HepG2细胞存活率的影响。　　4细胞氧化损伤的测定：通过检测HepG2细胞内脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)活力和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性，评价Nano-TiO2和DDT单独或联合作用对HepG2细胞氧化损伤的影响。　　5细胞内活性氧水平的测定：运用2，7-二氢二氯荧光黄双乙酸钠(DCFH-DA)作为荧光探针，采用流式细胞检测技术检测Nano-TiO2与DDT单独或联合作用对HepG2细胞内活性氧(ROS)水平的影响。　　6细胞DNA损伤的测定：运用单细胞凝胶电泳试验(SCGE)检测各组DNA损伤，评价Nano-TiO2与DDT单独或联合作用对HepG2细胞DNA损伤的影响。　　7细胞DNA修复基因mRNA表达水平的变化：采用聚合酶链式反应(PCR)方法测定DNA修复酶MTH1 mRNA表达水平的变化，评价Nano-TiO2与DDT单独或联合作用对HepG2细胞DNA损伤后修复能力的影响。　　结果：　　1 Nano-TiO2和DDT对HepG2细胞形态的影响　　生物显微镜下观察显示：正常培养的HepG2细胞为菱形，贴壁伸展紧密生长，折光率高，增殖旺盛。经染毒处理后，细胞数减少，细胞皱缩为圆形、折光率减弱，贴壁能力下降，多数脱落漂浮于培养液中。　　2 Nano-TiO2和DDT对HepG2细胞存活率的影响　　Nano-TiO2和DDT单独及联合作用时，除了DDT0.1μ mol/L组与溶剂对照相比无明显差异外，其余各组细胞存活率降低，各组差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。　　DDT单独作用时，随着浓度的增加，存活率逐渐降低，差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)，有明显的剂量-反应关系，相关系数r为-0.9309。　　当DDT为0、0.1、1、10μ mol/L时，50nmTiO2组存活率低于120nmTiO2组，但未见显著性差异(P>0.05)。　　Nano-TiO2与DDT联合染毒时，DDT10μ mol/L组的细胞存活率降低，差异具有统计学意义(P<0.05)，其余各组未见显著性差异(P>0.05)。　　3 Nano-TiO2和DDT对HepG2细胞氧化损伤的影响　　3.1细胞内MDA含量的改变　　Nano-TiO2和DDT单独及联合作用时，除了DDT0.1μ mol/L组与溶剂对照相比无明显差异外，其余各组均可使MDA含量升高，各组差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。　　DDT单独作用时，随着浓度的增加，MDA含量逐渐升高，差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)，有明显的剂量-反应关系，相关系数r为0.9729。　　当DDT为0、0.1、1μ mol/L时，50nmTiO2组MDA含量显著高于120nmTiO2组，差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)；当DDT为10μ mol/L时，50nmTiO2组MDA含量高于120nmTiO2组，但未见显著性差异P>0.05)。　　Nano-TiO2与DDT联合染毒时，MDA含量都分别比单独染毒明显升高，差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。通过二因子析因分析，二者混合染毒有交互作用(P<0.05)。　　3.2细胞内SOD活力的改变　　Nano-TiO2和DDT单独及联合作用时，各组均可使SOD活力降低，各组差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。　　DDT单独作用时，随着浓度的增加，SOD活力逐渐降低，差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)，有明显的剂量-反应关系，相关系数r为-0.8476。　　当DDT为0、0.1、0、10μ mol/L时，50nmTiO2组SOD活力显著低于120nmTiO2组，差异具有统计学意义(P<0.05)。　　Nano-TiO2与DDT联合染毒时，SOD活力都分别比单独染毒明显降低，差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。通过二因子析因分析，二者混合染毒有交互作用(P<0.05)。　　3.3细胞内GSH-Px活力的改变　　Nano-TiO2和DDT单独及联合作用时，除了DDT0.1μ mol/L组与溶剂对照相比无明显差异外，其余各组均可使GSH-Px活力降低，各组差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。　　DDT单独作用时，随着浓度的增加，GSH-Px活力逐渐降低，差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)，有明显的剂量-反应关系，相关系数r为-0.8571。　　当DDT为0、0.1、1、10μ mol/L时，50nmTiO2组GSH-Px活力显著低于120nmTiO2组，差异具有统计学意义(P<0.05)。　　Nano-TiO2与DDT联合染毒时，GSH-Px活力都分别比单独染毒明显降低，差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。通过二因子析因分析，二者混合染毒有交互作用(P<0.05)。　　4 Nano-TiO2和DDT对HepG2细胞内ROS水平的影响　　Nano-TiO2和DDT单独及联合作用时，除了DDT0.1μ mol/L组与溶剂对照相比无明显差异外，其余各组均可使ROS水平升高，各组差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。　　DDT单独作用时，随着浓度的增加，ROS水平逐渐升高，差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)，有明显的剂量-反应关系，相关系数r为0.9971。　　当DDT为0、0.1μ mol/L时，50nmTiO2组ROS水平高于120nmTiO2组，但未见显著性差异(P>0.05)；当DDT为1、10μ mol/L时，50nmTiO2组ROS水平高于120nmTiO2组，差异具有统计学意义(P<0.05)。　　Nano-TiO2与DDT联合染毒时，ROS水平都分别比单独染毒明显升高，差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。通过二因子析因分析，二者混合染毒有交互作用(P<0.05)。　　5 Nano-TiO2和DDT对HepG2细胞DNA损伤的影响　　Nano-TiO2和DDT单独及联合作用时，各组均可使Olive尾矩增加，各组差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。　　DDT单独作用时，随着浓度的增加，Olive尾矩逐渐增加，差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)，有明显的剂量-反应关系，相关系数r为0.8416。　　当DDT为0、0.1、10μ mol/L时，50nmTiO2组Olive尾矩大于120nmTiO2组，差异具有统计学意义(P<0.05)；当DDT为1μ mol/L时，50nmTiO2组Olive尾矩大于120nmTiO2组，但未见显著性差异(P>0.05)。　　Nano-TiO2与DDT联合染毒时，Olive尾矩都分别比单独染毒明显增加，差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。通过二因子析因分析，二者混合染毒有交互作用(P<0.05)。　　6 Nano-TiO2和DDT对修复基因MTH1 mRNA表达水平的影响　　Nano-TiO2和DDT单独及联合作用时，除了50nmTiO2组和120nmTiO2单独处理组与溶剂对照相比无明显差异外，其余各组均可使mRNA表达水平升高，各组差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。　　DDT单独作用时，随着浓度的增加，mRNA表达水平逐渐升高，差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)，有明显的剂量-反应关系，相关系数r为0.9218。　　当DDT为1μ mol/L时，50nmTiO2组mRNA表达水平高于120nmTiO2组，差异具有统计学意义(P<0.05)；当DDT为0、0.1、10μ mol/L时，50nmTiO2组mRNA表达水平高于120nmTiO2组，但未见显著性差异(P>0.05)。　　Nano-TiO2与DDT联合染毒时，mRNA表达水平都分别比单独染毒明显增加，差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。通过二因子析因分析，二者混合染毒有交互作用(P<0.05)。　　结论：　　1 Nano-TiO2和DDT单独或联合作用时，可以使HepG2细胞受损，存活率降低。　　2 Nano-TiO2和DDT单独或联合作用时，可以使HepG2细胞的抗氧化功能受损，机体出现氧化应激。　　3 Nano-TiO2和DDT单独或联合作用时，可以诱导HepG2细胞发生DNA损伤。　　4随着Nano-TiO2粒径的减小，对HepG2细胞的损伤作用有增强的趋势。　　5 Nano-TiO2和DDT联合作用与Nano-TiO2或DDT单独作用相比，对HepG2细胞的损害作用有增加的趋势，表现为交互作用，但是否为协同效应需进一步深入研究。