纳米二氧化硅暴露对金属硫蛋白和人血清白蛋白二级结构的影响

李可欣，罗幸玲，张凌燕，黄沛力

（1.首都医科大学公共卫生学院，北京100069；2.环境毒理学北京市重点实验室，北京100069）

纳米二氧化硅（silica nanoparticles，NPSiO2）是由二氧化硅颗粒组成的团聚体[1]，由于生物相容性好，性质稳定，已被广泛应用于食品、药品和化妆品的研发与生产[2]。调查显示，人们每天可从食品添加剂中摄取1.8 mg的NPSiO2，并且美国食品药品监督管理局开始使用NPSiO2作为癌症的靶向探针进行Ⅰ期临床试验[3]。由此可见，环境暴露、职业暴露和医源性暴露等多种途径可使人们接触到NPSiO2。因此，深入研究NPSiO2对人类健康的影响具有重要的现实意义。已有研究表明，尽管NPSiO2在生物体的代谢速度较快，但长期暴露仍可引起实验动物的病理和生理变化，甚至具有全身毒性[4-6]。NPSiO2可以诱导细胞内活性氧（reactive oxygen species，ROS）的产生导致细胞凋亡[7-9]，且其对细胞损伤作用存在尺度效应，即粒径越小，损伤越明显[10-11]。金属硫蛋白（metallothionein，MT）是一类广泛存在于生物体中的抗氧化蛋白，由于含有大量巯基，清除ROS的能力明显强于超氧化物歧化酶和谷胱甘肽[12]。但当MT结构遭到破坏时，其清除ROS的能力减弱，易造成ROS在体内的蓄积，导致机体氧化损伤。NPSiO2所引起机体的氧化损伤是否与其对MT结构的影响有关，迄今仍鲜有报道。本研究以20，60和100 nm的NPSiO2（NPSiO2-20 nm，NPSiO2-60 nm和NPSiO2-100 nm）作为研究对象，应用圆二色谱法研究NPSiO2对MT结构的影响，同时与人类血液中含量最多的人血清白蛋白（human serum albumin，HSA）进行对比研究，探讨NPSiO2致生物体氧化损伤的毒作用机制，为NPSiO2的生物安全性评价提供参考。

1 材料与方法

1.1 试剂和仪器

NPSiO2-20 nm，NPSiO2-60 nm 和 NPSiO2-100 nm，美国Nano Composix公司。……