纳米二氧化钛（titanium dioxide,TiO₂）具有多种优异性能,是材料研究和开发应用的热点。目前纳米TiO₂已经广泛应用于颜料、橡胶、造纸、化妆品、医疗设备等多个领域,是世界上最早工业化和最高产量的纳米材料之一。大量生产和应用将使纳米TiO₂不可避免的以各种形式释放到环境中,造成该材料与环境中众多生产者、消费者和分解者的广泛接触,从而引起潜在的毒性和危害。因此,纳米TiO₂生物毒性的分析是一个急需开拓的领域。然而,当前纳米TiO₂毒理多集中于对动植物等生物体内外的毒性研究,鲜见关于真菌的报道。真菌作为分解者,在维持生态系统的循环和平衡中发挥重要作用,探究环境中纳米TiO₂对真菌的潜在影响有重要的生态意义。巴斯德毕赤酵母（Pichia pastoris）是研究真核生物产生不饱和脂肪酸的重要模式菌株。本研究以巴斯德毕赤酵母GS115为研究对象,探究纳米TiO₂对毕赤酵母的毒性及其机制。结果如下:（1）锐钛型纳米TiO₂对毕赤酵母有毒性效应,引起细胞膜受损,液泡膜渗透性增强,细胞壁损伤并造成细胞壁损伤相关的ROS积累。而毕赤酵母细胞能够通过合成更多不饱和脂肪酸抵御纳米材料的毒性,其过程涉及脂滴的形成和不饱和脂肪酸合成相关基因表达量的上调。该结果提示不饱和脂肪酸具有对抗氧化压力的重要功能,为研究纳米TiO₂对真核生物的毒性机制提供了线索。（2）锐钛型纳米TiO₂能够进入细胞内部,打破线粒体动态平衡,引起线粒体片段化。毒性效应造成的细胞死亡与凋亡和自噬现象无关,而是通过损伤ROS清除系统,特别是GSH的代谢,造成细胞清除ROS功能障碍,引起细胞死亡。（3）不同晶型的TiO₂纳米颗粒对细胞的损伤机制不同。本研究对比两种晶型的TiO₂纳米颗粒——锐钛型和金红石型的毒性及其机制。发现锐钛型TiO₂纳米颗粒对毕赤酵母的毒性强于金红石型。前者与细胞有更强的相互作用,通过内吞作用进入细胞内部,损伤ROS清除系统,造成细胞死亡;后者激活细胞的凋亡途径,影响细胞的正常功能,导致细胞核DNA片段化和细胞死亡。