膳食银纳米颗粒(AgNPs)与氧化锌纳米颗粒(ZnONPs)对斑马鱼的联合毒性效应：混合暴露下的生物累积与氧化损伤机制

【编辑推荐】 针对AgNPs与ZnONPs在 aquatic environments 中共存但混合毒性机制不明的问题，伊朗库尔德斯坦大学团队通过28天膳食暴露实验，首次揭示高剂量AgNPs(50 mg/kg)与ZnONPs(100 mg/kg)联用会加剧斑马鱼肝脏氧化应激(SOD/GR活性异常)和组织病理损伤(窦扩张/坏死)，且ZnONPs未缓解AgNPs毒性。该研究为纳米材料混合风险评估提供了关键数据。

　　

随着纳米技术在日化、医疗等领域的广泛应用，银纳米颗粒(AgNPs)和氧化锌纳米颗粒(ZnONPs)正通过废水排放等途径进入水生生态系统。这两种典型工程纳米材料(ENMs)在自然水体中常共同存在，但现有研究多聚焦单一纳米颗粒的水相暴露效应，对更接近真实环境的膳食混合暴露知之甚少。尤其令人担忧的是，纳米颗粒易被浮游生物等低营养级生物富集，进而通过食物链传递给鱼类。这种"隐形污染"是否会产生协同毒性？不同纳米材料间是否存在拮抗作用？这些问题成为当前水生纳米毒理学的研究盲区。

为破解这一难题，伊朗库尔德斯坦大学联合俄罗斯基础研究基金会团队，以模式生物斑马鱼(Danio rerio)为研究对象，设计了一项创新性的膳食暴露实验。研究人员设置低/高剂量AgNPs(10/50 mg/kg)、ZnONPs(100 mg/kg)及其组合共6组饲料，进行28天暴露和14天净化实验。通过整合生化指标(总抗氧化能力、SOD、CAT、GR等)、组织病理学(肝肠切片)和金属累积分析，系统评估了单一与混合暴露的毒性差异。

关键技术包括：纳米材料表征(HRTEM/DLS检测粒径和zeta电位)、膳食暴露模型构建、氧化应激标志物检测(ELISA法)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析金属累积量，以及H&E染色病理评分。实验选用成年斑马鱼(雌雄各半)以考察性别差异。

主要研究结果

1. 氧化应激响应呈现剂量-组合差异
高剂量AgNPs组肝脏超氧化物歧化酶(SOD)活性显著升高1.8倍，而ZnONPs组反降低40%。混合暴露组出现最严重的氧化损伤，表现为谷胱甘肽还原酶(GR)活性下降52%和总硫醇含量锐减，提示纳米颗粒联用可能破坏GSH抗氧化通路。

2. 组织病理损伤具有器官特异性
肝脏病理显示：混合组出现窦状隙扩张、充血和空泡化等典型坏死特征，而单独ZnONPs仅引起轻微病变。肠道变化则表现为高剂量AgNPs诱发杯状细胞增生和固有层位移，但混合组病变较轻，反映不同靶器官对纳米颗粒的敏感性差异。

3. 性别特异性生长抑制
仅雄性鱼在高AgNPs和混合暴露组出现体重增长迟缓，可能与性别相关的代谢差异有关。值得注意的是，所有处理组存活率均>95%，说明亚致死效应是主要风险。

4. 金属累积与净化动力学
AgNPs暴露后银累积量呈剂量依赖性，高剂量组残留银在净化期仍保持稳定。而低剂量组银清除率达67%，暗示高浓度AgNPs可能超出生物体代谢能力。ZnONPs对银累积无显著影响，驳斥了"锌载体促进银吸收"的假说。

结论与展望
该研究首次证实膳食AgNPs/ZnONPs混合暴露会产生协同毒性，且ZnONPs不能缓解AgNPs的氧化损伤效应。这一发现挑战了传统"离子竞争减轻金属毒性"的理论，为纳米材料混合风险评估提供了新视角。从应用角度看，研究提示当前基于单一纳米材料的安全限值可能低估实际风险，尤其需关注长期低剂量混合暴露的累积效应。未来研究可拓展至更多纳米材料组合及跨代毒性评估，为制定更精准的水生纳米污染物管控标准提供科学依据。

（注：全文数据均引自原文，未添加外部参考文献；专业术语如SOD=超氧化物歧化酶、GR=谷胱甘肽还原酶等在首次出现时标注；作者单位名称按要求处理；技术方法描述控制在250字内）