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医用纳米银材料遗传毒理学研究 　　摘要：随着纳米科技的迅速发展和纳米材料的广泛应用，人们对各种纳米材料和纳米颗粒的接触与暴露机会也日益增加。纳米银作为应用最为广泛的纳米材料，其产品的生物安全性如何尚无定论。本文就近年国内外必威体育精装版的研究发现，对纳米银体内外遗传毒性以及其可能的机制作一介绍。 　　关键词：纳米银；评价方法；遗传毒性；毒性机制 　　纳米银是 21 世纪新型的抗菌剂研究开发最为广泛的一种。纳米银材料包括单纯纳米级的银（Ag）单质颗粒组成的材料，以及银离子（Ag+）附载于纳米级的载体上而成的材料。因其具有独特的抗菌性能，被广泛的应用于医疗保健、食品、化妆品等领域。在我国国产的纳米生物材料类医疗器械的注册记录中，2002～2006年间，按照类医疗器械曾得到批准注册的标称含纳米银的抗菌系列产品约占56%，有近百件之多。美国FDA也以a类医疗器械（510K批号）批准了一部分含银的敷料类产品及其他纳米技术相关产品，如骨填充修复材料，支架导管类的纳米涂层产品等[1]。 　　随着人们对纳米银的需求日益增加，而纳米银工业或家用产品对人类、动物、植物的负面生物学效应尚不完全清楚。有研究提示纳米银粒子在细胞、亚细胞、分子生物学水平如基因和蛋白水平等具有一定毒性效应。而目前绝大多数纳米银毒性的研究以细胞培养和急性毒性研究为主，对于纳米银作用于动物和人类细胞系的遗传毒性的研究资料相对较少，本文主要对纳米银的遗传毒理学研究现状做一综述。 　　1纳米银遗传毒性的评价方法 　　研究发现一定剂量的纳米银具有一定潜在的遗传毒性，传统的检测遗传毒性的方法是否适用于检测纳米银还没有定论，而纳米银遗传毒性的相关报道也非常有限。现有的评价遗传毒性的方法主要有沙门氏菌致突变试验（Ames test）、微核试验和彗星试验。有分析显示体外的微核试验和艾姆斯氏实验可以完成啮齿类动物的致癌物和活体遗传毒的评 价[2]。 　　艾姆斯氏试验通常为评价化学遗传毒性的首选。研究表明直径为5 nm的纳米银在艾姆斯氏试验中呈阴性或弱阳性，阴性结果的产生可能是由于纳米材料无法渗透入细胞壁，不可溶的粒子通过吞噬作用进入细胞，细菌的细胞壁无法完成此项功能致使纳米银粒子无法进入细菌的细胞内部损伤DNA或引发突变，而艾姆斯氏试验显示弱阳性可能是由于粒子的可溶性[3]。另外纳米银粒子的聚集可使粒子体积过大从而无法通过细菌细胞壁的孔径。纳米粒子艾姆斯氏试验阴性还可能因为测试的菌株对氧化DNA损伤不敏感。艾姆斯氏试验中另一混杂因素就是试验样品的抗菌性，纳米银正是由于这一抗菌性才被广泛的应用于各种产品，纳米银固有的毒性可能会导致实验的敏感性降低。因此混杂了物理性质、一般毒性和遗传毒性的纳米银粒子可能会导致艾姆斯氏试验的假阳性从而低估其致突变的能力。因此艾姆斯氏实验并不适用于评价纳米粒子的遗传毒性。 　　相比之下，体外的彗星试验和微核试验比细菌中的艾姆斯氏试验更为敏感，研究表明彗星试验和细胞分裂阻滞微核试验证明纳米银可以导致DNA损伤，表现为线粒体功能下降，氧化应激产生，细胞周期中断等。彗星试验和微核试验显示纳米银引起的DNA损伤有剂量依赖性，研究表明纳米粒子在哺乳动物细胞系的彗星试验呈阳性，但在艾姆斯氏试验中呈阴性[4]。在微核试验中，有报道发现纳米银是纯金属粒子不容易被S9混合物（大鼠肝匀浆）代谢，而S9混合物会形成胶团或覆盖纳米银粒子而可能影响纳米银的微核试验结果。有报道比对了S9混合物加入与否对微核试验和微核阻滞试验的结果的影响，发现S9混合物对两个试验结果并无影响[5]。 　　由此我们认为在艾姆斯氏试验中纳米银不能引起突变，而在彗星实验和微核试验中纳米银的遗传毒性呈剂量依赖性，提示在体外实验中彗星实验和微核试验比艾姆斯氏试验更适用于评价纳米银的遗传毒性。而随着实验技术的发展，在研究纳米银的遗传毒性实验中更应该注重粒子的不同性质如尺寸、形状和摄取机制等。 　　2纳米银的体外遗传毒性 　　许多体外试验从各个不同角度，通过多种体外遗传毒性实验方法（如Ames试验、微核试验、染色体畸变分析以及彗星试验等），提示一定剂量的纳米银对多种动物来源的细胞均有潜在遗传毒性，包括小鼠胚胎干细胞和成纤维细胞、小鼠生殖干细胞、BRL3A大鼠肝细胞、大鼠神经内分泌细胞、幼地鼠肾细、虹鳟鱼肝细胞、日本青?纤维母细胞、人肺成纤维细胞和人胶质细胞瘤细胞、人皮肤癌细胞、人肝癌细胞株等[6]。 　　AshaRani等应用正常的人肺成纤维细胞（IMR-90）和人胶质细胞瘤细胞（U251），对淀粉涂覆的银纳米颗粒（6～20 nm）的毒性进行研究发现，彗星试验中400 μg/ml纳米银作用IMR-90和U251两种细胞后DNA尾部明显延长（18和6μm vs空白组3和1 μm），且呈剂量依赖性；胞质分裂阻断微