刘滨，殷学伟，郭励劼，丁红燕，毕宏生，郭大东,*

1. 山东中医药大学第二临床医学院，济南 250014 2. 青岛农业大学生命科学学院，青岛266109 3. 淮阴工学院，江苏省介入医疗器械研究重点实验室，淮安 223003 4. 山东中医药大学眼科研究所，济南 250002

目前，随着纳米技术的发展，越来越多的纳米材料已在基因转染[1-2]、疾病诊断[3-4]、药物传输[5-6]等生物医学领域被广泛应用。由于缺乏系统评估，纳米材料对生物体的风险及对人类身体健康的潜在影响仍然是一个值得关注的问题。

最近，研究人员发现ZnO纳米材料能对生物发挥潜在的遗传毒性[7-9]。ZnO纳米粒子释放到水生生态系统中，能够通过当地和工业废水对鱼类和其他生物产生有害的影响[10]，其遗传毒性与ROS水平升高[11]、钙稳态的失衡[12]、相关信号转导通路如丝裂原活化蛋白激酶信号通路[13]、caspase依赖的信号通路[14]等的激活有关。然而，ZnO纳米粒子引起细胞毒性的作用机制仍不十分清楚。

线粒体是细胞内一种重要的细胞器，在电子传递、线粒体跨膜电位、氧化磷酸化以及ROS的产生和清除[15]等活动中起重要的作用。过量的ROS会促进细胞色素C的释放、引起caspase激活，进而引起细胞损伤或细胞死亡[16]。ATP依赖的Na+/K+-ATP酶可通过ATP水解提供能量，保持细胞内外Na+和K+梯度，对维持细胞膜电位和正常细胞的生理功能具有重要作用[17-18]。其中，由atp1a1基因编码的Na+/K+-ATP酶亚型被认为在所有细胞中均表达[19-21]，由atp1b2基因编码的Na+/K+-ATP酶亚型主要表达于不同的神经细胞以及视网膜光感受器细胞[22-23]。通过Na+/K+-ATP酶调节Na+和K+梯度对维持膜电位和细胞电兴奋性至关重要[18, 24]，Na+/K+- ATPase的功能障碍会导致细胞离子梯度的丧失，导致细胞损伤甚至死亡。……