氧化石墨烯纳米颗粒在小鼠骨骼肌和人血液中诱导的免疫反应与毒性效应

摘要

目的 探讨氧化石墨烯（GO）在小鼠骨骼肌和血液中的免疫反应性，评估其毒性效应。方法 超声破碎法制备GO纳米颗粒，动态光散射仪测定悬浮于去离子水和PBS的GO纳米颗粒粒径与表面电荷。将不同浓度（0.5、1和2 mg/mL）的GO悬浮液或PBS分别注入C57BL/6小鼠腓肠肌，HE和免疫荧光染色评价小鼠体内炎症和免疫反应性。采用扫描电镜、分光光度计和血栓弹性描记图（TEG）观察GO对体外人血红细胞形态、溶血和凝血的影响。结果 动态光散射研究显示，与水悬浮液相比，GO颗粒的PBS悬浮液具有更优的胶体分散性、稳定性、表面电荷效应及体内微环境模拟性。HE和免疫荧光染色显示，小鼠腓肠肌中GO植入区周围的炎症浸润、肌纤维变性以及巨噬细胞、单核细胞、树突状细胞和CD4⁺T细胞的浸润程度（包括F4/80⁺、CD11b⁺、CD11c⁺的平均阳性荧光面积百分比和CD3⁺CD4⁺细胞数等）均明显高于对照组（P<0.05），且呈明显的剂量和时间依赖性。扫描电镜观察显示，相比低浓度（0.002和0.02 mg/mL）的GO和PBS，较高浓度（0.2、2和20 mg/mL）的GO可使体外红细胞形态发生明显改变并引起红细胞溶血（P<0.05）。TEG显示，相较低浓度组和PBS组，高浓度GO组的多项血液凝固参数（K, α, R和MA）出现明显异常。结论 GO可持久诱导炎症和免疫反应性，因而具有一定的骨骼肌肌肉毒性和体外血液毒性。

关键词

氧化石墨烯 / 免疫反应 / 肌肉毒性 / 血液毒性

基金资助

Key Science Research Project Fund of Education Department ofAnhui Province (KJ2021A0764, KJ2017A211)