作为食品添加剂、抗菌消毒剂和诊疗试剂,银纳米颗粒(AgNPs)在食品、环境、卫生和医疗等领域已被广泛应用。经口暴露是AgNPs进入人体的主要途径之一,然而有关AgNPs经口暴露后在胃肠道中的转化、吸收和毒性机制仍缺少系统性的回顾总结。近期,国科大杭州高等研究院赵斌教授工作室2020级和2022级硕士生在ACS Nano上发表了题为“Transformation, Absorption and Toxicological Mechanisms of Silver Nanoparticles in the Gastrointestinal Tract Following Oral Exposure”的综述论文。
图1 胃肠道中AgNPs的转化、吸收与毒性作用机制示意图
基于对该领域过去二十年研究的系统总结,本文全面评述了AgNPs经口暴露后的胃肠道转化、吸收与毒性作用机制。依据当前发现,经口进入胃肠道后,AgNPs会发生一系列复杂的转化过程,包括聚集/解聚、氧化溶解、氯化、硫化和形成大分子冠等。继而,经非生物与生物转化后,AgNPs会被直接排出体外或被机体吸收,引起健康风险。在肠腔中,AgNPs可作用于消化蛋白酶及肠道菌群,干扰肠道稳态。同时,AgNPs会与肠上皮作用,可能经跨细胞途径和细胞旁途径穿过肠上皮屏障,进入体循环。在上述过程中,AgNPs能通过与生物分子作用,破坏其结构与活性,造成细胞氧化应激损伤及炎症反应(图1)。此外,AgNPs的胃肠道过程与其粒径、形状、表面修饰等物理化学性质紧密相关。最后,论文指出了目前该研究领域所面临的问题,并展望了未来的挑战及潜在机遇,为科学客观地评价人工纳米材料的健康风险提供了见解。
环境学院赵斌教授工作室2020级硕士研究生王煦栋和2022级硕士研究生祁梦颖为该论文并列第一作者,通讯作者为刘寅副研究员和徐明研究员。
该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会等项目的支持。
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c00024