背景随着社会经济的快速发展,纳米技术也取得了飞速的发展,纳米材料被广泛的应用在生活的各个方面。因其独特的抗菌特性,纳米银已经成为了应用最广泛的人工纳米材料之一。随着人们接触机会的增多,纳米银引起的健康风险越来越受到人们关注。乳腺是人体的一个易感器官。纳米银在医疗保健中的应用增加了其在乳腺中暴露的风险。乳腺是哺乳动物为新生儿提供营养的器官,也是新生儿暴露纳米材料的重要途径。乳腺发育过程中暴露于外源物质可能会导致乳腺导管发育不全,并进一步影响由母乳哺育的后代的生长发育和免疫功能。目的本研究以BALB/c小鼠为动物模型,研究不同粒径纳米银暴露对青春期小鼠乳腺发育的影响,以期阐明纳米银对青春期乳腺发育毒性的影响以及粒径大小对毒性作用的影响。研究不同浓度纳米银暴露对哺乳期母鼠乳腺的毒性,包括对上皮细胞增殖、凋亡和细胞间连接的作用,进一步明确纳米银在子鼠体内的分布以及对子鼠生长的影响。方法1.纳米银对青春期乳腺发育的毒性及机制采用腹腔注射的方式使4周龄的小鼠暴露于不同浓度(5,20,100μg/kg)、不同粒径(20 nm,50 nm)的纳米银。隔天一次,每次注射体积200μl,连续注射3周。暴露结束后,用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测各个组织中银的含量。用酶联免疫吸附实验(ELISA)检测小鼠血液中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、丙二醛(MDA)的浓度。用整体染色的方法对小鼠乳腺导管进行染色,并用显微镜成像计算乳腺导管的数量。用免疫组织化学技术检测乳腺上皮细胞雌激素受体α和ki67的表达。2.纳米银对哺乳期乳腺的毒性及其机制采用尾静脉注射的方式使母鼠暴露于不同浓度的40 nm粒径,带正电荷的纳米银(20,100,400μg/kg)。分别于子鼠出生后第8、10、12、15、18天(PND 8、PND10、PND12、PND15、PND18)进行注射,每次注射体积100μl。暴露结束后,用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测母鼠和子鼠血液中银的含量。用酶联免疫吸附实验(ELISA)检测母鼠血液中谷胱甘肽(GSH)、孕激素的浓度。用免疫组织化学技术检测乳腺上皮细胞的紧密连接蛋白ZO-1和促凋亡蛋白Bax蛋白的表达。结果1.纳米银可以通过暴露蓄积于乳腺中ICP-MS的结果显示,纳米银可以通过暴露进入到乳腺中。随着暴露浓度的增高,进入乳腺中的纳米银呈增高的趋势。20 nm粒径纳米银进入乳腺中的纳米银是50 nm粒径纳米银的1.8倍。2.纳米银暴露引起青春期小鼠乳腺导管数量的减少整体染色的结果显示,与对照组相比,20 nm粒径纳米银暴露组(100μg/kg)小鼠末端导管百分比显著降低了38.2%。3.纳米银暴露引起青春期小鼠乳腺上皮细胞雌激素受体α和ki67表达的减少免疫组织化学的结果显示,与对照组相比,20 nm粒径纳米银(100μg/kg)的暴露引起了乳腺上皮细胞雌激素受体α减少了63.2%,ki67的表达减少了56.2%。4.纳米银暴露对哺乳期乳腺的损伤免疫组织化学的结果显示,与对照组相比,纳米银暴露组(400μg/kg)乳腺上皮细胞促凋亡蛋白Bax蛋白的表达增高了22.9%,紧密连接蛋白ZO-1的表达降低了27.6%。ICP-MS的结果显示,母鼠暴露于纳米银,子鼠血液中会有银的蓄积,随浓度的增高,银的蓄积呈增高的趋势。5.纳米银进入子鼠体内可能会影响子鼠的生长发育对子鼠的体重的结果分析显示,与对照组相比,100μg/kg浓度纳米银暴露组子鼠的体重比对照组降低了17.9%,400μg/kg浓度纳米银暴露组子鼠的体重比对照组降低了9.7。这表明哺乳期纳米银暴露可能会显著影响子代个体的生长发育。结论1.纳米银的暴露可以引发青春期小鼠乳腺发育迟缓。2.相对于大粒径的纳米银,小粒径的纳米银更容易在乳腺累积,从而引发更严重的乳腺毒性。3.纳米银可以引起乳腺上皮细胞的凋亡和乳腺上皮细胞间紧密连接的破坏,使纳米银通过乳汁进入子代,进而造成子鼠的生长障碍。