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目的纳米氮化钛(TiN)具有较好的生物相容性,广泛用于外科手术工具、骨科植入物、注射器针头、冠状动脉支架的涂层以及口腔长期种植体等方面,此外TiN具有金属光泽常被用于仿金饰品。但关于TiN安全性评价方面的报道很少。斑马鱼模型是新型材料毒理学评价的较理想模型,具有价格低、发育快、体积小、繁殖力强、与人基因组相似度高等特点。本文的目的是利用斑马鱼模型评价TiN的发育毒性、器官毒性,初步探讨其作用机制。方法选择发育至4hpf的健康斑马鱼胚胎,连续暴露于不同浓度的TiN溶液中。分别处理后24、48、72、96、120 h,在体视显微镜观察并记录死亡率、孵化率;并在处理后120 h观察斑马鱼畸形、体长和运动情况。将转基因斑马鱼(cmcl2:EGFP、L-FABP:EGFG、Vmat:GFP)连续孵育120 h后,在荧光显微镜下观察斑马鱼心脏发育(心率、SV-BA距离、心包面积)、肝脏发育(肝脏面积、荧光强度)、神经系统(多巴胺神经节长度)发育情况。同时,检测斑马鱼体内ROS水平、超氧化物歧化酶活力、丙二醛含量的变化,考察TiN粒子对斑马鱼抗氧化体系Nrf2信号通路的影响。结果 TiN导致斑马鱼胚胎的发育毒性,且造成的毒性影响呈剂量和时间依赖性。随TiN暴露浓度和时间的增加,斑马鱼死亡率、畸形率逐渐增加,体长缩短,孵化率、运动能力明显下降。与空白组相比,TiN处理后的斑马鱼心率降低、SV-BA距离增大、心包水肿明显,心脏形态异常;肝组织荧光面积和荧光强度均明显下降,肝脏萎缩退化;多巴胺神经节长度缩短,神经系统受损。ROS染色结果显示,TiN处理组斑马鱼体内ROS含量显著升高,SOD活力显著降低,MDA含量显著升高,说明TiN导致斑马鱼抗氧化能力显著下降,脂质过氧化严重。这些结果表明,TiN在发育过程中引起斑马鱼胚胎出现氧化应激。实时定量PCR结果显示,TiN通过下调抗氧化相关因子Nrf2、Ho-1、Nqo1、Gclc、Gclm的表达,显著抑制了Nrf2信号通路相关基因的表达。结论 TiN通过氧化应激导致斑马鱼胚胎的发育毒性,主要表现为体态异常,心脏、肝脏、神经等器官发育受损,ROS含量增加,抗氧化能力下降等。TiN可能通过下调Nrf2、Gclc、Gclm、Ho-1和Nqo1抗氧化因子的表达,而诱发斑马鱼发育毒性和器官毒性。