纳米材料具有优异的物理化学特性，在食品、化妆品、能源、生物医学等领域被广泛应用，但随之而来的安全问题也成为人们关注的焦点。纳米材料可经由皮肤接触、呼吸、胃肠道吸收等不同方式进入人体，并且可以透过或绕过血脑屏障对中枢神经系统造成危害（International Journal of Nanomedicine, 2019, 14, 4167-4186）。

近日，大连理工大学化工学院孙冰冰教授课题组使用不同的神经毒性研究模型：微血管内皮细胞bEnd.3，小胶质细胞N9，海马区神经元HT22，对Stöber二氧化硅的神经毒性进行评估，并探究其毒性机理。研究发现，三种细胞得到的毒性结果不同：Stöber二氧化硅对N9细胞造成了显著毒性，且毒性随着纳米粒子的尺寸的减小而增大，另一方面，对bEnd.3和HT22细胞无明显的毒性。机理探究发现，Stöber二氧化硅引发小胶质细胞线粒体活性氧的产生以及溶酶体的破损，导致促炎细胞因子IL-1β的释放。另外，小胶质细胞出现细胞肿胀、细胞膜鼓泡现象，并表达氮端GSDMD蛋白（N-GSDMD），证明Stöber二氧化硅引发小胶质细胞出现细胞焦亡。进一步研究显示，硅羟基在Stöber二氧化硅的毒性中发挥了关键作用，降低硅羟基的含量后，对小胶质细胞中的毒性显著降低。

图1  文章内容概要

  孙冰冰教授课题组长期从事纳米毒性及毒理学的研究，此前也在ACS旗下的期刊ACS Nano（ACS Nano, 2018, 12 (4), 3836-3852）上发表了稀土元素氧化物在库普弗细胞内引发细胞焦亡的相关文章，研究了29种氧化物金属氧化物纳米颗粒对肝脏和单核吞噬细系统的毒性，为纳米材料的设计及安全性评价提供了重要的依据。

    以上研究成果发表在“Nanoscale”上，硕士研究生杜琪奇为共同第一作者，大连理工大学精细化工国家重点实验室及化学工程系孙冰冰教授为通讯作者。项目得到了中国国家自然科学基金（31870919和21876017），辽宁复兴人才项目（XLYC1807113），以及理工大学一流学科建设基金(No. DUT17RC(3)021)的资助。

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