镍(II)氧化物纳米颗粒28天重复口服给药诱导Wistar白化大鼠遗传毒性的机制研究

本研究针对镍氧化物纳米颗粒(NiO-NPs)长期暴露的遗传毒性风险，通过28天重复口服给药实验，系统评估了50-200 mg/kg剂量下对Wistar大鼠外周血淋巴细胞、肝细胞和骨髓细胞的DNA损伤效应。采用彗星实验(comet assay)、微核试验和染色体畸变(CA)分析证实NiO-NPs存在剂量依赖性遗传毒性，其机制涉及纳米颗粒直接作用与活性氧(ROS)介导的间接DNA损伤。该研究为纳米材料安全评估提供了重要毒理学数据。

　　

随着纳米技术革命性发展，镍氧化物纳米颗粒(NiO-NPs)在电子器件和生物传感器等领域广泛应用，但其长期暴露的健康风险亟待评估。国际癌症研究机构(IARC)已将镍化合物列为1类致癌物，而纳米尺度材料因其高比表面积和量子效应可能呈现独特毒理学特征。现有研究多聚焦体外细胞实验，关于NiO-NPs经口暴露的体内遗传毒性数据严重缺乏，特别是重复给药模式下的剂量-效应关系尚未阐明。

印度化学技术研究所研究人员在《Regulatory Toxicology and Pharmacology》发表论文，首次系统评估NiO-NPs 28天重复经口给药对哺乳动物的遗传毒性。研究采用透射电镜(TEM)表征纳米颗粒形貌（平均粒径15.6±4.6 nm），通过彗星实验检测单链DNA断裂，结合微核试验和染色体畸变分析综合评价遗传损伤。选用12周龄Wistar大鼠建立50/100/200 mg/kg剂量组，重点观察外周血淋巴细胞、肝细胞和骨髓细胞等靶组织的生物效应。

纳米颗粒表征
动态光散射(DLS)和激光多普勒测速(LDV)分析显示NiO-NPs在生理环境中保持稳定分散。透射电镜证实其多面体晶体结构，比表面积(BET)测定与供应商提供的<50 nm数据相符。

动物实验观察
所有剂量组均未出现死亡案例，但高剂量组呈现剂量依赖性体重增长抑制。器官系数分析显示肝脏重量显著增加，提示可能发生炎性浸润或代谢负担加重。

遗传毒性评估
彗星实验显示各组织尾矩(DNA%)随剂量递增：骨髓细胞在200 mg/kg组损伤最显著（p<0.01），肝细胞则呈现非线性剂量反应，50 mg/kg即诱发明显氧化损伤。微核试验中多染红细胞微核率较阴性对照升高3.8倍，证实NiO-NPs的染色体断裂效应。CA分析发现染色单体裂隙、断片等结构异常，支持其致突变潜力。

机制探讨
研究者提出双重作用机制：一是纳米颗粒或释放的Ni²⁺
直接与DNA碱基配位；二是通过Fenton反应产生活性氧(ROS)，诱发8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)等氧化损伤标志物形成。特别值得注意的是，肝细胞在低剂量即出现显著反应，可能与首过效应导致的局部高浓度暴露有关。

该研究首次建立NiO-NPs经口暴露的遗传毒性剂量-反应曲线，为职业暴露限值制定提供科学依据。发现的非线性剂量效应提示传统毒理学评估模型可能低估低剂量风险，而骨髓与肝组织反应差异则凸显靶器官特异性。研究者建议将NiO-NPs纳入纳米材料风险优先评估清单，并开展基于组学技术的长期致癌性研究。这些发现对完善纳米产品安全标准、指导绿色纳米制造工艺具有重要监管意义。