中國科學院生態環境研究中心環境化學與生態毒理學國家重點實驗室劉思金研究組在納米銀殺菌和細胞毒性機制研究方面取得進展。相關研究成果發表在美國化學會雜志ACS Nano(2013, DOI: 10.1021/nn400594s)上。
由于其抗菌特性,納米銀被廣泛應用于生產、生活的各個方面,然而目前對納米銀的抗菌活性和細胞毒性的分子作用機制并不完全清楚,特別是納米銀是否存在“顆粒效應”目前并沒有定論。劉思金研究組研究發現納米銀可直接與RNA聚合酶結合,抑制聚合酶的轉錄能力,從而降低基因的表達水平。這種轉錄抑制效應并不依賴于銀離子的毒性。小鼠的體內暴露研究發現,納米銀對胚胎時期紅細胞前體細胞中RNA轉錄有顯著的抑制作用,引發紅細胞中血紅蛋白水平降低,導致胎兒貧血,貧血是導致胚胎發育遲緩的機制之一。
本研究證實納米銀可通過“木馬”(Trojan horse)效應將銀帶入細胞,細胞內同時存在納米顆粒和銀離子,納米銀可直接與RNA聚合酶結合,通過“顆粒效應”抑制基因轉錄。這項研究工作對揭示納米銀抗菌和產生細胞毒性的分子機制具有重要學術價值。
納米銀顆粒與RNA聚合酶結合抑制基因的轉錄示意圖
納米銀AgNPs具有優良的廣譜抗菌性能,是目前應用最廣泛的納米材料之一。大量的納米銀在生產和使用過程中被釋放到水體中,對水生態環境會造成一定影響。已有研究探索了納米銀對水域碳氮循環等生態過程的影響,但......
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