曲秋蓮，張英鴿

(軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院毒物藥物研究所納米藥理毒理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100850)

納米活性炭，納米二氧化硅和納米二氧化鈦對(duì)人胃腫瘤BGC-823細(xì)胞的毒性作用

曲秋蓮，張英鴿

(軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院毒物藥物研究所納米藥理毒理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100850)

目的探討不同化學(xué)組成的納米顆粒對(duì)人胃癌BGC-823細(xì)胞的毒性作用及其機(jī)制。方法分別以納米活性炭(ACNP)、納米二氧化硅(SiO2)和納米二氧化鈦(TiO2)100，200，400，800和1600 mg·L－1懸液作用BGC-823細(xì)胞24，48和72 h，MTT法檢測(cè)細(xì)胞增殖，比色法檢測(cè)乳酸脫氫酶(LDH)漏出量。ACNP 100 mg·L－1，納米SiO2200 mg·L－1，納米TiO2200 mg·L－1作用BGC-823細(xì)胞24 h，透射電鏡觀察細(xì)胞形態(tài)及超微結(jié)構(gòu)的影響。納米SiO2和納米TiO2100，200，400 mg·L－1作用細(xì)胞24 h后，AnnexinⅤ-FITC/PI雙染法檢測(cè)細(xì)胞凋亡。ACNP、納米SiO2和納米TiO2100，200 mg·L－1作用細(xì)胞48 h后，用PI染色法檢測(cè)細(xì)胞周期。結(jié)果ACNP，納米SiO2和納米TiO2均能明顯抑制BGC-823細(xì)胞的增殖，作用72 h后的IC50分別為874.2，676.2和883.5 mg·L－1。與正常對(duì)照組相比，納米SiO2100～800 mg·L－1組LDH漏出量均顯著升高，并呈濃度依賴性(r=0.9751，P＜0.01)，而納米TiO2100 mg·L－1作用細(xì)胞24 h，LDH漏出量與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異，但隨著作用濃度增加和作用時(shí)間延長(zhǎng)，各組LDH漏出量明顯高于對(duì)照組(P＜0.05)。ACNP 100 mg·L－1作用24 h后，細(xì)胞出現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)濃縮、細(xì)胞核固縮和裂解。納米SiO2200 mg·L－1和納米TiO2200 mg·L－1作用24 h后均出現(xiàn)細(xì)胞壞死。納米顆粒ACNP，SiO2和TiO2作用組均可見(jiàn)納米顆粒進(jìn)入細(xì)胞及線粒體損傷。納米SiO2100 mg·L－1和納米TiO2100 mg·L－1作用24 h，細(xì)胞壞死率與正常對(duì)照組(4.59±1.20)%相比顯著升高(P＜0.01)，分別為(39.40±1.72)%和(14.12±0.90)%(P＜0.05);細(xì)胞凋亡率與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異。ACNP，納米SiO2和納米TiO2100和200 mg·L－1作用細(xì)胞48 h后，S期細(xì)胞增多，G0/G1期細(xì)胞減少，細(xì)胞碎片增多; ACNP組亞二倍體細(xì)胞增多。結(jié)論ACNP、納米SiO2和納米TiO2能夠抑制BGC-823細(xì)胞的增殖。ACNP可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。納米SiO2和納米TiO2能損傷細(xì)胞膜，造成以細(xì)胞壞死為主的毒性損傷。

納米復(fù)合物;炭;二氧化硅;二氧化鈦;胃腫瘤;細(xì)胞系，腫瘤;細(xì)胞毒性;細(xì)胞凋亡

納米顆粒所具有的量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面與界面效應(yīng)以及協(xié)同效應(yīng)等使其展現(xiàn)出許多特有的性質(zhì)，如比表面積大、表面活性中心多、表面反應(yīng)活性高、吸附能力強(qiáng)、催化活性強(qiáng)、毒性低及不易被體內(nèi)和細(xì)胞內(nèi)各種酶降解等［1］。近年研究表明，納米顆粒是一種良好的藥物或基因載體［2－4］。一些研究報(bào)道了無(wú)機(jī)納米顆粒能夠抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)，如二氧化鈦(TiO2)納米粒子可抑制癌細(xì)胞增殖［5－6］，羥基磷灰石納米粒子可導(dǎo)致癌細(xì)胞死亡［7－9］，這為無(wú)機(jī)納米顆粒作為新型的抗癌藥物提供了新的思路。

納米活性炭(activated charcoal nanoparticles，ACNP)是很好的淋巴示蹤劑及淋巴靶向藥物載體［10－12］。研究表明，ACNP能抑制人胃癌BGC-823細(xì)胞的增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡［13］。本研究采用同一粒徑范圍且形狀相似而化學(xué)組成不同的ACNP、納米SiO2和納米TiO2，探討不同化學(xué)組成的納米顆粒在細(xì)胞毒性作用上的共性與個(gè)性問(wèn)題。

1 材料與方法

1.1 細(xì)胞株、試劑及儀器

人胃癌BGC-823細(xì)胞(北京協(xié)和醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)細(xì)胞中心);DMEM培養(yǎng)基及胎牛血清(Gibco公司);噻唑藍(lán)(MTT)(Amresco公司);二甲亞砜(DMSO)(Acros公司);乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase，LDH)試劑盒(中生北控生物科技股份有限公司);AnnexinⅤ細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒(北京寶賽生物技術(shù)有限公司);核糖核酸酶(RNase A)、碘化丙啶(propidium iodide，PI)(Sigma公司);ACNP由本實(shí)驗(yàn)室自制，球狀顆粒，平均粒徑為(34±6)nm (ˉx±s);納米SiO2、納米TiO2(杭州萬(wàn)景新材料有限公司)，納米SiO2是平均粒徑(30±5)nm的球狀顆粒，納米TiO2是平均粒徑(20±5)nm的近球狀顆粒;其余試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純;7020型全自動(dòng)生化分析儀(日本日立公司);FACSCalibur流式細(xì)胞儀(美國(guó)BD公司);CM120型透射電鏡(荷蘭Philips公司)。

1.2 細(xì)胞培養(yǎng)

BGC-823細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)于含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)液中，37℃、5%CO2和飽和濕度條件下培養(yǎng)，每3 d按照1∶3比例傳代。

1.3 細(xì)胞增殖及細(xì)胞膜完整性的測(cè)定

1.3.1 細(xì)胞分組

取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期BGC-823細(xì)胞，按5×107L－1的細(xì)胞密度接種于96孔板，24 h后加入用DMEM培養(yǎng)液配制的納米顆?；鞈乙?。ACNP，納米SiO2和納米TiO2作用濃度均為100，200，400，800，1600 mg·L－1;對(duì)照組加培養(yǎng)液，每組設(shè)6個(gè)復(fù)孔。

1.3.2 MTT法檢測(cè)細(xì)胞抑制率

上述各分組處理的細(xì)胞作用24，48，72 h后每孔加入MTT 500 mg·L－1，37℃孵育4 h后棄上清液，加DMSO 240 μl/孔，振蕩10 min后用酶標(biāo)儀在490 nm波長(zhǎng)處檢測(cè)吸光度值(A)，計(jì)算細(xì)胞抑制率。抑制率(%)=(1－A實(shí)驗(yàn)組/A對(duì)照組)×100%。并用Bliss法計(jì)算IC50。

1.3.3 比色法檢測(cè)LDH漏出量

上述各分組處理的細(xì)胞作用24，48，72 h后吸出培養(yǎng)液，以3 000×g離心10 min，取上清液500 μl，按LDH試劑盒使用說(shuō)明進(jìn)行操作，用全自動(dòng)生化儀在340 nm波長(zhǎng)處檢測(cè)漏出在培養(yǎng)液中的LDH活性。

1.4 透射電鏡觀察細(xì)胞形態(tài)及細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)

將細(xì)胞接種于培養(yǎng)瓶中，于指數(shù)生長(zhǎng)期加入納米顆?；鞈乙?。根據(jù)1.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定濃度: ACNP 100 mg·L－1，納米SiO2200 mg·L－1，納米TiO2200 mg·L－1;對(duì)照組加培養(yǎng)液。作用24 h后收集細(xì)胞，經(jīng)離心、固定、脫水、浸透、包埋、超薄切片、鈾鉛染色，透射電鏡觀察并拍照。

1.5 AnnexinⅤ-FITC/PI雙染法檢測(cè)細(xì)胞凋亡

收集培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)經(jīng)納米SiO2100，200和400 mg·L－1，納米TiO2100，200和400 mg·L－1作用24 h后的細(xì)胞和對(duì)照細(xì)胞，按檢測(cè)試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行AnnexinⅤ-FITC和PI染色，流式細(xì)胞儀檢測(cè)，用CellQuest Pro軟件分析細(xì)胞凋亡率、壞死率及存活率。

1.6 PI染色法檢測(cè)細(xì)胞周期

收集經(jīng)ACNP 100和200 mg·L－1，納米SiO2100和200 mg·L－1，納米TiO2100和200 mg·L－1作用48 h后的細(xì)胞和對(duì)照細(xì)胞，4℃PBS洗2次，用預(yù)冷(－20℃)的70%乙醇在4℃下固定過(guò)夜后，4℃PBS洗2次，用0.2 ml PBS重懸細(xì)胞，加入RNase A 50 mg·L－1，37℃孵育30 min，加入PI 50 mg·L－1避光染色30 min，流式細(xì)胞儀檢測(cè)(激發(fā)波長(zhǎng)488 nm)，用ModFit LT細(xì)胞周期分析軟件分析各細(xì)胞周期及亞二倍體細(xì)胞比例。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果定量資料數(shù)據(jù)用ˉx±s表示，用SPSS11.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)A值和LDH酶活濃度采用具有一個(gè)重復(fù)測(cè)量的兩因素設(shè)計(jì)的方差分析，組間比較采用Tukey HSD法檢驗(yàn);對(duì)細(xì)胞存活率、凋亡率、壞死率和細(xì)胞周期采用單因素方差分析，用LSD法進(jìn)行組間比較。

2 結(jié)果

2.1 ACNP，納米SiO2和納米TiO2對(duì)BGC-823細(xì)胞增殖的影響

ACNP，納米SiO2和納米TiO2對(duì)BGC-823細(xì)胞均有不同程度的抑制作用，隨著納米顆粒的濃度增大和作用時(shí)間延長(zhǎng)，細(xì)胞抑制率增加(圖1)。ACNP作用48和72 h后的IC50分別為1182.7和874.2 mg·L－1;納米SiO2作用24，48和72 h后的IC50分別為1261.5，953.4和676.2 mg·L－1;納米TiO2作用72 h后的IC50為883.5 mg·L－1。3種納米顆粒對(duì)BGC-823細(xì)胞毒性為:納米SiO2＞ACNP＞納米TiO2。

2.2 納米SiO2和納米TiO2對(duì)BGC-823細(xì)胞LDH漏出量的影響

表1結(jié)果顯示，納米SiO2組LDH漏出量均顯著高于對(duì)照組，在100～800 mg·L－1濃度范圍內(nèi)呈劑量依賴性(r=0.9751，P=0.001)。納米TiO2100 mg·L－1作用24 h，LDH漏出量與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異;隨著作用濃度的增加和作用時(shí)間的延長(zhǎng)，各組LDH漏出量高于對(duì)照組(P＜0.05)(表2)。

圖1 納米活性炭(ACNP)、納米SiO2和納米TiO2對(duì)BGC-823細(xì)胞增殖的抑制作用.A:ACNP;B:納米SiO2;C.納米TiO2.細(xì)胞增殖抑制率(%)=(1－A實(shí)驗(yàn)組/A對(duì)照組)×100%.Fig.1Inhibitory effects of activated charcoal nanoparticles(ACNP)，nano-SiO2and nano-TiO2on BGC-823 proliferation.

表1 納米SiO2對(duì)BGC-823細(xì)胞乳酸脫氫酶(LDH)漏出量的影響Tab.1Effect of nano-SiO2on lactate dehydrogenase (LDH)leakages in BGC-823 cells

2.3 ACNP，納米SiO2和納米TiO2對(duì)BGC-823細(xì)胞形態(tài)及超微結(jié)構(gòu)的影響

對(duì)照組細(xì)胞核膜完整，核內(nèi)常染色質(zhì)均勻分散;細(xì)胞質(zhì)內(nèi)游離核糖體豐富，可見(jiàn)少量線粒體和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(圖2A和圖2B)。經(jīng)ACNP 100 mg·L－1作用24 h后的細(xì)胞可見(jiàn)線粒體損傷，ACNP通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，進(jìn)而進(jìn)入細(xì)胞核及細(xì)胞凋亡等現(xiàn)象(圖2C和圖2D)。納米SiO2200 mg·L－1作用24 h后，SiO2納米顆粒進(jìn)入細(xì)胞并滯留在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，形成較多團(tuán)聚體，有的部分團(tuán)聚明顯，密度明顯增高，這是細(xì)胞吞噬異物后的濃縮現(xiàn)象;可見(jiàn)細(xì)胞伸出偽足，將SiO2納米顆粒分割、包圍，進(jìn)行吞噬;細(xì)胞間尚未被吞噬進(jìn)入細(xì)胞的SiO2納米顆粒呈球狀，成片分布(圖2E和圖2F);細(xì)胞質(zhì)內(nèi)可見(jiàn)滑面膜同心圓小體，周圍有腫脹的線粒體(圖2E);壞死細(xì)胞核濃縮，核膜消失，細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)不清(圖2F)。納米TiO2200 mg·L－1作用24 h后，TiO2納米顆粒進(jìn)入細(xì)胞并在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)形成較多團(tuán)聚體，部分團(tuán)聚明顯，密度明顯增高;細(xì)胞質(zhì)中線粒體嵴腫脹變空，基質(zhì)電子密度大(圖2G和圖2H);可見(jiàn)TiO2納米顆粒進(jìn)入細(xì)胞核(圖2G);壞死細(xì)胞胞膜破裂，內(nèi)容物外溢，核膜破裂，核溶解(圖2H)。

2.4 納米SiO2和納米TiO2對(duì)BGC-823細(xì)胞凋亡率和壞死率的影響

圖3和表3結(jié)果顯示，納米SiO2和納米TiO2作用細(xì)胞24 h后壞死率高于對(duì)照組(P＜0.05);但凋亡率與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異。

2.5 ACNP，納米SiO2和納米TiO2對(duì)BGC-823細(xì)胞周期的影響

表4結(jié)果所示，經(jīng)ACNP 100，200 mg·L－1作用48 h后，細(xì)胞被明顯阻滯在S期，G0/G1期細(xì)胞明顯減少，亞二倍體細(xì)胞及細(xì)胞碎片增多。納米SiO2100和200 mg·L－1及納米TiO2100和200 mg·L－1作用48 h后，S期細(xì)胞增多，G0/G1期細(xì)胞減少，細(xì)胞碎片比例高于對(duì)照組。

表2 納米TiO2對(duì)BGC-823細(xì)胞乳酸脫氫酶(LDH)漏出量的影響Tab.2Effect of nano-TiO2on lactate dehydrogenase (LDH)leakages in BGC-823 cells

圖2 透射電鏡下ACNP，納米SiO2和納米TiO2作用24 h BGC-823細(xì)胞形態(tài)(×6300).A，B:對(duì)照;C，D:ACNP 100 mg·L－1;E，F(xiàn):納米SiO2200 mg·L－1;G，H:納米TiO2200 mg·L－1.Fig.2Morphorological changes in BGC-823 cells treated with ACNP，nano-SiO2and nano-TiO2for 24 h by transmission electron microscopy.

表3 納米SiO2和納米TiO2作用24 h對(duì)BGC-823細(xì)胞存活率，凋亡率和壞死率的影響Tab.3Effects of nano-SiO2and nano-TiO2on survival rates，apoptotic rates and necrotic rates of BGC-823 cells for 24 h

3 討論

本研究中的ACNP、納米SiO2和納米TiO2均為粒徑在20～50 nm范圍的球狀或近球狀顆粒，但三者的化學(xué)組成不同。活性炭化學(xué)性質(zhì)不活潑，但當(dāng)宏觀物質(zhì)縮小粒徑成為納米顆粒后，隨著比表面積增加，表面原子數(shù)增多，表面能增高，顆粒的化學(xué)活性發(fā)生了改變，這可能使得其生物活性增強(qiáng)。納米SiO2顆粒表面活性很高，可以產(chǎn)生Si和SiO自由基，這些自由基在含水介質(zhì)中與金屬離子作用可產(chǎn)生高度反應(yīng)性自由基［14］。納米TiO2作為一種常見(jiàn)的光催化納米材料，能夠通過(guò)產(chǎn)生活性氧(reactive oxygen species，ROS)攻擊有機(jī)物［15］。在本研究結(jié)果顯示，ACNP，納米SiO2和納米TiO2能夠抑制BGC-823細(xì)胞的增殖。在以往研究中，ACNP 100和200 mg·L－1組LDH漏出量和細(xì)胞壞死率與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異，但細(xì)胞凋亡率高于對(duì)照組［13］。這些結(jié)果表明，ACNP在作用濃度較低時(shí)不會(huì)使細(xì)胞膜的完整性遭到破壞，而形態(tài)學(xué)及流式細(xì)胞術(shù)均證實(shí)該濃度的ACNP能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，這提示ACNP誘導(dǎo)BGC-823細(xì)胞死亡的主要途徑可能是凋亡。納米SiO2和納米TiO2使培養(yǎng)上清液LDH活性增高，表明這兩種納米顆粒能破壞細(xì)胞膜的完整性，引起細(xì)胞壞死。細(xì)胞形態(tài)學(xué)研究結(jié)果表明，納米SiO2和納米TiO2組細(xì)胞呈現(xiàn)壞死特征的形態(tài)學(xué)改變，壞死細(xì)胞核溶解，核膜及細(xì)胞膜破裂，細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)不清。因此推測(cè)納米SiO2可以誘導(dǎo)細(xì)胞氧化損傷，使其膜性結(jié)構(gòu)通透性增加，細(xì)胞內(nèi)容物(包括細(xì)胞內(nèi)酶)漏出至膜外，造成細(xì)胞壞死。納米TiO2可能通過(guò)產(chǎn)生ROS，引起膜脂質(zhì)過(guò)氧化，破壞細(xì)胞膜完整性。此外，ACNP，納米SiO2和納米TiO2均能引起線粒體損傷，表現(xiàn)為線粒體腫脹、基質(zhì)電子密度增大;3種納米顆粒均可進(jìn)入細(xì)胞。腫瘤細(xì)胞有較強(qiáng)的吞噬能力，在納米SiO2和納米TiO2組可見(jiàn)納米顆粒被吞噬進(jìn)入細(xì)胞。納米顆粒進(jìn)入細(xì)胞后，在細(xì)胞質(zhì)中形成團(tuán)聚體，周圍的細(xì)胞質(zhì)有自行溶解、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張、線粒體腫脹等一系列損傷表現(xiàn)。文獻(xiàn)報(bào)道，納米顆粒還可以通過(guò)非吞噬機(jī)制穿過(guò)完整的細(xì)胞膜被細(xì)胞攝?。?6］。在ACNP組，未見(jiàn)到明顯吞噬現(xiàn)象，ACNP可能直接穿過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。此外，在ACNP組和納米TiO2組，可見(jiàn)納米顆粒進(jìn)入細(xì)胞核。核膜上有核孔，核孔直徑為50～80 nm［17］，核質(zhì)與胞質(zhì)間的物質(zhì)交換要通過(guò)核膜及核孔。推測(cè)ACNP和納米TiO2可能經(jīng)核孔進(jìn)入細(xì)胞核。流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)結(jié)果表明，納米SiO2和納米TiO2組細(xì)胞壞死率明顯增高，而凋亡率與對(duì)照組相比沒(méi)有顯著差異。綜合上述研究結(jié)果，納米SiO2和納米TiO2與ACNP的不同之處在于納米SiO2和納米TiO2所致BGC-823細(xì)胞死亡的主要方式是細(xì)胞壞死。細(xì)胞周期檢測(cè)結(jié)果表明，ACNP、納米SiO2和納米TiO2均能將BGC-823細(xì)胞周期阻滯在S期，但ACNP的S期阻滯作用更為明顯。ACNP可能通過(guò)S期阻滯，阻斷腫瘤細(xì)胞的有絲分裂，并進(jìn)一步誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。而納米SiO2和納米TiO2雖然也有一定程度的S期阻滯作用，但破壞細(xì)胞膜完整性，導(dǎo)致細(xì)胞壞死是其細(xì)胞毒性的主要表現(xiàn)。

化學(xué)組成或化學(xué)性質(zhì)不同的納米顆粒對(duì)細(xì)胞的毒性作用既有共性又有其各自的特點(diǎn)，表現(xiàn)出鮮明的個(gè)性。其共性表現(xiàn)在由于納米顆粒的粒徑非常小，可通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，甚至可以進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)，然后與腫瘤細(xì)胞中的某些組分發(fā)生作用，從而對(duì)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生抑制和調(diào)節(jié)作用。但是，納米顆粒進(jìn)入細(xì)胞的形式并不僅局限于被細(xì)胞通過(guò)胞飲和吞噬所攝取，部分納米顆?？芍苯哟┻^(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。此外，除了顆粒大小、形狀、比表面積、物理性質(zhì)外，化學(xué)性質(zhì)對(duì)顆粒毒性也有重要影響。納米顆粒進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程及引起細(xì)胞凋亡或壞死的具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

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Cytotoxic effects of activated carbon nanoparticles，silicon dioxide nanoparticles and titanium dioxide nanoparticles on human gastric carcinoma cell line BGC-823

QU Qiu-lian，ZHANG Ying-ge
(Key Laboratory of Nanopharmacology and Nanotoxicology，Institute of Pharmacology and Toxicology，Academy of Military Medical Sciences，Beijing100850，China)

OBJECTIVETo explore cytotoxic effects of activated carbon nanoparticles (ACNP)，silicon dioxide nanoparticles(nano-SiO2)and titanium dioxide nanoparticles(nano-TiO2)on the human gastric carcinoma cell line BGC-823.METHODSBGC-823 cells were exposed to ACNP，nano-SiO2and nano-TiO2100，200，400，800 and 1600 mg·L－1for 24，48 and 72 h.The inhibitory rate was observed by MTT assay.The lactate dehydrogenase(LDH)leakages in the culture medium were determined.The morphological changes were observed by transmission electron microscopy after cells were treated with ACNP 100 mg·L－1，nano-SiO2200 mg·L－1or nano-TiO2200 mg·L－1for 24 h.The apoptotic rate was detected by AnnexinⅤ-FITC/PI staining with flow cytometry after cells were treated with nano-SiO2or nano-TiO2100，200，400 mg·L－1for 24 h.The cell cycle was detected by PI staining after cells treated with ACNP or nano-SiO2or nano-TiO2100 and 200 mg·L－1for 48 h were collected.RESULTSACNP，nano-SiO2and nano-TiO2significantly inhibited the proliferation of BGC-823 cells.The 50%inhibitory concentrations of ACNP，nano-SiO2and nano-TiO2after 72 h were 874.2，676.2 and 883.5 mg·L－1，respectively.The LDH leakages in nano-SiO2100－800 mg·L－1groups significantly increased in a concentrationdependent manner(r=0.9751，P＜0.01).The LDH leakage of nano-TiO2100 mg·L－1was not higher than that in normal control group.The LDH leakage in nano-TiO2groups increased with the concentration and time.Condensation of the cytoplasm，condensation and fragmentation of the nuclear chromatin were observed in ACNP 100 mg·L－1for 24 h.The cells treated with nano-SiO2or nano-TiO2200 mg·L－1for 24 h exhibited necrosis.Mitochondrial damage was observed in the cells treated with ACNP，nano-SiO2or nano-TiO2.The necrotic rate of nano-SiO2and nano-TiO2100 mg·L－1was(39.40±1.72)%and(14.12±0.90)%，respectively，which were significantly higher than that of the control group(4.59±1.20)%(P＜0.05).The percentage of cells at S phase of ACNP，nano-SiO2and nano-TiO2100 and 200 mg·L－1groups was higher than that in control group，while the percentage of G0/G1-phase cells decreased.The percentage of"sub-G1"cells significantly increased in ACNP groups.CONCLUSIONACNP，nano-SiO2and nano-TiO2could inhibit proliferation of BGC-823 cells in vitro.ACNP could induce apoptosis of BGC-823 cells.Nano-SiO2and nano-TiO2could directly induce necrosis of BGC-823 cells by disintegrating plasma membrane.

nanocomposites;charcoal;silicon dioxide;titanium dioxide;stomach neoplasma; cell line，tumor;cytotoxicity;apoptosis

The project supported by National Basic Research Program of China(2006CB705602-7)，National Basic Research Program of China(2006CB933304)，National Basic Research Program of China(2010CB933904);National High Technology Research and Development Program of China(2007AA021803)

ZHANG Ying-ge，E-mail:zhangyg@126.com，Tel:(010)66930654

R99，R735

A

1000-3002(2010)06-0481-07

10.3867/j.issn.1000-3002.2010.06.007

2010-06-22接受日期:2010-11-05)

(本文編輯:喬虹)

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目(2006CB705602-7);國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目(2006CB933304);國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目(2010CB933904);國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目(2007AA021803)

曲秋蓮(1973－)，女，助理研究員，博士，主要從事納米毒理藥理學(xué)研究。張英鴿(1958－)，男，研究員，博士，主要從事納米藥理毒理研究。

張英鴿，E-mail:zhangyg@126.com，Tel: (010)66930654