納米二氧化鈦、氯化鎘和雙酚A對人胚肝細胞(L-02)的聯(lián)合毒性研究.pdf

1、背景：環(huán)境中污染物常常是共同存在的，污染物之間可能存在復雜的相互作用從而改變其共暴露時的毒性作用途徑和強度，所以評價多種污染物的聯(lián)合作用是亟需重視的課題。隨著納米二氧化鈦（nano-TiO2）的應用日漸增多，大量nano-TiO2隨著“三廢”進入環(huán)境，最終沉降于環(huán)境水體中。Nano-TiO2顆粒粒徑小，比表面積大，可以高效吸附環(huán)境中的金屬離子和有機物。氯化鎘（CdCl2）和雙酚A（BPA）都是水體中常見的污染物。因此nano-TiO2、

2、CdCl2和BPA極可能相互作用，共同暴露后導致與單獨暴露不同的毒性效應，但目前還沒有研究探討nano-TiO2、CdCl2和BPA共暴露的聯(lián)合毒性。
　　目的：首先分析nano-TiO2、CdCl2和BPA聯(lián)合暴露對nano-TiO2粒徑、表面電位、吸附能力等理化性質(zhì)的影響；然后分析三者共同暴露的雌激素效應、細胞毒性、氧化應激、DNA損傷及染色體損傷等效應，從而探討nano-TiO2、CdCl2和BPA聯(lián)合暴露的毒性效應。

3、>　　方法：聯(lián)合暴露對nano-TiO2理化特性的影響：采用動態(tài)光散射技術(shù)（DLS）觀察CdCl2和BPA對nano-TiO2粒徑和表面電位的影響；采用火焰原子吸收分光光度儀（GFAAS）和高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（LC/MS/MS）分別檢測nano-TiO2對Cd2+離子和BPA分子的吸收。聯(lián)合暴露的毒性效應分析：采用析因設(shè)計方差分析設(shè)計nano-TiO2、CdCl2和BPA單獨暴露和聯(lián)合暴露組，通過重組基因酵母法（YES）法測定每組雌

4、激素活性；通過細胞內(nèi)ATP水平評價聯(lián)合暴露對細胞活性的影響；通過細胞內(nèi)活性氧含量（ROS）測定評價聯(lián)合暴露的氧化應激水平；運用堿性彗星實驗和中性彗星實驗測定聯(lián)合暴露引起的DNA斷裂損傷；通過微核率測定聯(lián)合暴露對染色體的損傷。并采用析因設(shè)計方差分析和Pearson’s相關(guān)分析統(tǒng)計nano-TiO2、CdCl2和BPA三者在各個毒性指標上的是否存在交互作用及相關(guān)性。
　　結(jié)果：DLS結(jié)果顯示隨著CdCl2和BPA濃度的增加nano-T

5、iO2粒徑增加，表面電位上升；GFASS結(jié)果顯示nano-TiO2對Cd2+有明顯的吸附，這種吸附作用不受水中BPA濃度的影響；LC/MS/MS結(jié)果顯示nano-TiO2對BPA有明顯的吸附，這種吸附作用不受水中CdCl2濃度的影響。顯示聯(lián)合暴露可促進nano-TiO2團聚，但是團聚的nano-TiO2并不影響對BPA和Cd2+的吸附。YES法結(jié)果顯示在高BPA濃度（10μmol/L）時總雌激素效應與nano-TiO2和CdCl2濃度成

6、正比。隨著nano-TiO2、CdCl2和BPA濃度的增高，人胚肝細胞細胞活性呈下降趨勢，而細胞ROS水平、細胞單鏈DNA與雙鏈DNA斷裂、微核生成率都呈上升的趨勢。析因分析結(jié)果顯示在雌激素活性、ROS水平、DNA單鏈與雙鏈斷裂、微核生成上nano-TiO2、BPA、CdCl2兩兩之間和三者之間均有協(xié)同作用（P<0.05），三種物質(zhì)共同暴露在各項毒性效應指標上均具有協(xié)同效應。Pearson’s相關(guān)分析結(jié)果顯示，雌激素活性與堿性彗星（DN

7、A單鏈和雙鏈斷裂）呈強正相關(guān)，卻與中性彗星（DNA雙鏈斷裂）不成相關(guān)，顯示雌激素活性增強可導致DNA單鏈斷裂。而ROS水平與中性彗星、堿性彗星及微核率都呈強正相關(guān)，提示ROS可導致DNA斷裂從而導致微核形成。
　　結(jié)論：Nano-TiO2對水中CdCl2和BPA有明顯的吸附作用，從而影響納米顆粒的表面電荷，促進nano-TiO2的團聚，但團聚的nano-TiO2的仍然可以吸附Cd2+和BPA。所以Cd2+和BPA可能會隨nano-