多壁碳納米管對(duì)雌性小鼠生殖系統(tǒng)影響的研究.pdf

1、化學(xué)和材料科學(xué)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(lǐng)域。隨著納米材料在生態(tài)環(huán)境中有意或無(wú)意暴露的增多，人們對(duì)納米材料是否會(huì)影響人類的健康和生態(tài)環(huán)境這一問(wèn)題的關(guān)注越來(lái)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(yīng)和對(duì)環(huán)境的影響。
　　 碳納米管憑借獨(dú)特的電、磁、熱和機(jī)械性能，成為納米材料中的研究熱點(diǎn)之一。碳納米管目前已用于復(fù)合材料、電子

2、和能源等領(lǐng)域，以生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用為目標(biāo)的探索研究也正迅速發(fā)展成為一個(gè)新的研究領(lǐng)域。碳納米管在醫(yī)藥領(lǐng)域深入廣泛應(yīng)用的前提是其良好的生物相容性和無(wú)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(zhuǎn)移至雌性生殖器官并造成臟器功能障礙進(jìn)而損傷生殖力的研究目前尚無(wú)報(bào)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(shì)。了解納米材料對(duì)雌性生殖健康的影響，作為納米材料安全

3、性評(píng)價(jià)的重要部分勢(shì)在必行。已有報(bào)道指出金納米和磷酸鈣納米顆粒可進(jìn)入卵巢顆粒細(xì)胞，誘發(fā)細(xì)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(xué)上的損傷。然而，還未有報(bào)道對(duì)碳納米管的非孕期雌性生殖系統(tǒng)的體內(nèi)毒性進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)。
　　 碳納米管作為一種工業(yè)及醫(yī)藥應(yīng)用前景非常廣闊的納米材料，且在實(shí)際生產(chǎn)、生活中主動(dòng)或者被動(dòng)進(jìn)入人體的幾率極高，研究其對(duì)雌性生殖健康的影響具有現(xiàn)實(shí)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(duì)象，以雌性ICR小鼠為模型，首次評(píng)價(jià)了多壁碳納米管對(duì)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(diào)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(jìn)行了機(jī)制研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，尾靜脈單針注射64Cu標(biāo)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(shì)。碳納米管的暴露造成了小鼠動(dòng)情周期的在給藥期間的延長(zhǎng)和血清性激素水平紊亂，說(shuō)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(duì)第13天和第60天卵巢和子宮組織進(jìn)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(xué)改變，各級(jí)卵泡和黃體數(shù)目、子宮內(nèi)膜和肌層厚度均無(wú)顯著性變化。對(duì)雌性生殖功能進(jìn)行的評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，羧基化多壁碳納米管對(duì)懷孕期母鼠和子代發(fā)育中的各指標(biāo)（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(fù)面影響。毒性機(jī)制研究表明，實(shí)驗(yàn)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(yīng)激指標(biāo)MDA和GSH與對(duì)照組相比有顯著改變。卵巢切除實(shí)驗(yàn)證實(shí)，多壁碳納米管不能維持小鼠正常的動(dòng)情周期和子宮變化，因此不具備類雌激素效應(yīng)。
　　 綜上所述，多壁碳納米管可進(jìn)入雌性生殖系統(tǒng)并影響生殖相關(guān)激素的分泌，但組織結(jié)構(gòu)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(yīng)，因此對(duì)內(nèi)分泌的影響與碳管與雌激素的拮抗作用無(wú)關(guān)，而可能是多壁碳納米管在卵巢內(nèi)產(chǎn)生過(guò)量的氧化應(yīng)激的結(jié)果。碳納米管可進(jìn)入小鼠腦