氧化钴纳米颗粒（Co3O4-NPs）对老年大鼠认知功能的毒性影响及机制探究

为探究 Co3O4-NPs 对老年大鼠认知功能影响，研究发现其可致氧化应激、炎症及认知障碍。

　　目前，有证据表明金属基纳米材料在神经退行性疾病、氧化应激和炎症相关疾病的发展中可能存在潜在危害。其中，纳米金属氧化物氧化钴纳米颗粒（Co₃O₄-NPs）在工业和废水处理等多个领域广泛应用。尽管 Co₃O₄-NPs 在生物和工业应用中规模庞大，但因其尺寸小、化学和生物活性高，人们对其对人类健康和环境的毒性影响日益担忧。本研究旨在探究钴纳米颗粒对老年大鼠认知能力的潜在毒性影响，重点关注氧化应激和炎症相关过程中的作用机制。

在该研究中，选用 18 月龄的雄性 Wistar 老年大鼠，研究亚急性钴纳米颗粒（Co₃O₄-NPs）（1 和 4mg/kg 体重，皮下注射，持续 28 天）对大脑皮层和纹状体的有害影响。表征显示，Co₃O₄-NPs 样本由极小的半球形颗粒组成。老年大鼠暴露于 Co₃O₄-NPs 后，氧化损伤指标 [蛋白质氧化（PCO）、丙二醛（MDA）和晚期氧化蛋白产物（AOPP）] 和亚硝化应激标志物 [亚硝酸盐生成（NO）] 升高。同时，过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）的活性降低，谷胱甘肽（GSH）和非蛋白巯基（NPSH）水平也下降。老年大鼠暴露于 Co₃O₄-NPs 还导致大脑皮层和纹状体中促炎标志物（肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）、白细胞介素 - 6（IL-6）和核因子 -κB（NF-κB））过表达。

此外，在新物体识别测试（NORT）中，Co₃O₄-NPs 暴露的大鼠表现出认知缺陷，辨别指数降低。在埋珠实验（MBT）和旷场实验（OFT）中，观察到类似焦虑的行为增加；在悬尾实验（TST）和强迫游泳实验（FST）中，大鼠不动时间延长，表现出类似抑郁的行为。组织病理学分析显示，接受处理的老年大鼠纹状体和大脑皮层区域发生变化，特征为出现空泡化和萎缩的神经元。

总之，这些研究结果突出了衰老大脑对 Co₃O₄-NPs 诱导的神经毒性的易感性，强调了氧化应激和神经炎症在这些影响中的关键驱动作用。