郭大偉,龔佳豪,粟碩,顧寧

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,江蘇 南京 210095;2.南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院,江蘇 南京 210008)

納米顆粒是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍(1～100 nm)的顆粒,其類(lèi)型分為金屬納米顆粒、非金屬納米顆粒和復(fù)合納米顆粒等,其中,金屬納米顆粒被廣泛研究與應(yīng)用[1]。納米銀是目前研究最多、應(yīng)用最廣泛、商業(yè)化程度最高的金屬納米顆粒之一[2-3]。根據(jù)形貌、尺寸、電荷和配體等不同,納米銀具有多種特性,表現(xiàn)出廣泛的生物學(xué)活性,如抗細(xì)菌、抗真菌、抗病毒、免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗癌和抗炎等[3-6]。目前,納米銀已被應(yīng)用于疾病治療、疫苗佐劑、藥物遞送、傷口敷料、營(yíng)養(yǎng)保健、生物催化、生物成像和生物傳感器等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域[2,5,7]。

納米銀的制備方法分為物理方法、化學(xué)方法和生物方法,3種制備方法各有優(yōu)劣。然而,物理和化學(xué)合成法需使用昂貴設(shè)備與有毒化學(xué)試劑[8],嚴(yán)重限制了納米銀在獸醫(yī)領(lǐng)域中的應(yīng)用。而生物合成法由于成本低、毒性小、方法簡(jiǎn)單,特別是利用植物及植物提取物能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模合成等優(yōu)點(diǎn)[9],在獸醫(yī)領(lǐng)域更具應(yīng)用前景。在過(guò)去20年,納米銀的安全性問(wèn)題受到了廣泛關(guān)注,但至今科學(xué)界對(duì)納米銀的潛在毒性認(rèn)識(shí)仍不明晰[10]。目前,相關(guān)毒性研究大多使用檸檬酸或聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone,PVP)包覆的納米銀開(kāi)展,研究結(jié)論一直存有爭(zhēng)議[11],這在一定程度上限制了納米銀在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。盡管生物分子包覆劑具有協(xié)同生物活性并能降低金屬銀核的毒性這一觀點(diǎn)已被科學(xué)界普遍接受,但仍缺乏令人信服的證據(jù)[10]。

基于此,本文重點(diǎn)綜述了納米銀的合成、抗病原微生物感染及免疫調(diào)節(jié)方面的研究,分析了納米銀在獸醫(yī)領(lǐng)域中的應(yīng)用和潛在毒性,提出了納米銀應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)及未來(lái)發(fā)展方向,為加快納米銀在獸醫(yī)領(lǐng)域中的轉(zhuǎn)化與臨床應(yīng)用提供新思路。

1 納米銀的制備方法

制備方法的選擇是納米銀制備過(guò)程中最關(guān)鍵的一步,其對(duì)納米銀的尺寸、形貌和表面電荷有極大影響,從而進(jìn)一步影響納米銀的生物學(xué)活性。納米銀的制備方法分為物理合成法、化學(xué)合成法和生物合成法。大多數(shù)物理合成法通過(guò)自上而下的方式,將塊體銀或較大尺寸銀顆粒轉(zhuǎn)化為銀納米粉。相反,化學(xué)和生物合成法則均采取自下而上的方式,使銀離子前驅(qū)體還原為銀原子,再經(jīng)過(guò)成核和生長(zhǎng),最終生長(zhǎng)成一定尺寸的銀納米顆粒[12]。

1.1 物理合成法

物理合成法是利用機(jī)械能、光能、熱能等多種形式能量制備納米銀。球磨法、激光燒蝕法、物理氣相沉積法和惰性氣體冷凝法等是制備納米銀的常用物理方法[13]。球磨法是最常用的機(jī)械物理方法,通過(guò)將較粗大的銀粉置于高能磨機(jī)中,球磨成納米銀[14]。球磨法可制備粒徑均勻且小于100 nm的納米銀粉,但存在產(chǎn)物易污染、機(jī)器清洗繁瑣等缺點(diǎn)[15]。激光燒蝕法是另一種制備納米銀的常用物理合成法,是利用聚焦脈沖激光束從固體表面燒蝕材料[16]。該方法傳熱小、環(huán)境毒性小,不足之處是能耗大且需要昂貴的專(zhuān)用設(shè)備[17]?？傊?物理合成法的復(fù)雜性更適合制備銀基納米復(fù)合材料,而不是單純的納米銀顆粒。

1.2 化學(xué)合成法

化學(xué)合成法是利用化學(xué)物質(zhì)作為還原劑和穩(wěn)定劑制備納米銀的方法,常用的有多元醇法、溶劑熱法、沉淀法和電化學(xué)法等[18]。多元醇法是一種將銀離子前驅(qū)體與乙二醇溶液混合后加熱回流以制備納米銀的方法[19],可控制銀納米顆粒的成核、生長(zhǎng)和團(tuán)聚,但該法存在極性多元醇對(duì)非極性金屬表面的穩(wěn)定作用不強(qiáng)的缺陷[20]。溶劑熱法是另一種常用制備方法,在高蒸汽壓、高溫水浴條件下生成銀納米晶[21],其能精確控制納米銀的尺寸、形貌和結(jié)晶度,但存在高壓釜價(jià)格昂貴、安全性低以及無(wú)法跟蹤反應(yīng)進(jìn)程的問(wèn)題[22]?？傊?制備方法的復(fù)雜性與納米顆粒的不均勻性是限制化學(xué)法大規(guī)模生產(chǎn)納米銀并走向應(yīng)用的主要因素。

1.3 生物合成法

由于物理和化學(xué)合成法需要昂貴設(shè)備和有毒化學(xué)物質(zhì),且反應(yīng)能耗大,因此科學(xué)家傾向于利用生物(植物或微生物)方法制備納米銀的生物合成法[8]。該法是指從植物、藻類(lèi)、細(xì)菌和真菌等生物體中提取生物分子(多糖、多酚、羧酸、生物堿和萜類(lèi)化合物等)作為還原劑、包覆劑與穩(wěn)定劑,還原銀離子前驅(qū)體以合成納米銀[23]。另外,細(xì)胞內(nèi)合成方法也屬于生物合成法,目前仍處于研究探索階段[24-26]。

生物合成法由于反應(yīng)過(guò)程無(wú)毒、可持續(xù)性強(qiáng),因此相對(duì)于物理和化學(xué)合成法具有顯著優(yōu)勢(shì)[27-28]。此外,生物合成法也符合綠色化學(xué)合成理念,反應(yīng)是一個(gè)環(huán)境友好、生物相容的過(guò)程,通常在溫和pH值(4～9)、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件下進(jìn)行;另外也具有成本效益[29-31]。

盡管利用細(xì)菌和真菌體內(nèi)合成納米銀耗能小,但是存在難以大規(guī)模合成、培養(yǎng)基易污染、納米顆粒易團(tuán)聚等問(wèn)題[32]。而植物及其提取物作為天然、潛在的還原劑和穩(wěn)定劑(如表1所示),其原材料遍布世界各地[33]。利用植物及其提取物制備納米銀,成本低、制備方法簡(jiǎn)單、能大規(guī)模合成,但仍需解決納米顆粒易團(tuán)聚和穩(wěn)定性較低的挑戰(zhàn)[9]。

表1 不同植物(植物提取物)中的生物活性成分及其合成的納米銀粒徑Table 1 The bioactive components in different plants(plants extracts)and the size of synthesized silver nanoparticles

2 納米銀抗病原微生物感染

2.1 抗菌活性及機(jī)制

大量研究表明,納米銀對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌具有廣譜抗菌活性,且對(duì)革蘭氏陰性菌的抑制作用更強(qiáng)。本課題組Tang等[6]和Guo等[36]分別利用沒(méi)食子酸和香菇多糖為還原劑合成納米銀,發(fā)現(xiàn)其對(duì)大腸桿菌、銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌和糞腸球菌均有抗菌活性,且對(duì)大腸桿菌、銅綠假單胞菌的最小抑菌濃度(MIC)小于金黃色葡萄球菌和糞腸球菌,推測(cè)是由于革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁含帶負(fù)電荷的脂多糖分子,對(duì)納米銀釋放的銀離子具有親和性,導(dǎo)致革蘭氏陰性菌對(duì)銀離子的吸收增加并加劇細(xì)菌的損傷。

納米銀的抗菌活性受表面電荷、顆粒尺寸、晶體結(jié)構(gòu)、形狀等參數(shù)影響。納米銀的抗菌機(jī)制至今尚未完全清楚。目前關(guān)于納米銀的抗菌機(jī)制如圖1所示。主要包括:1)破壞細(xì)菌細(xì)胞膜,使其喪失滲透性[43];2)誘導(dǎo)細(xì)菌DNA的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,抑制其DNA的復(fù)制[5];3)誘導(dǎo)活性氧(ROS)的產(chǎn)生,導(dǎo)致細(xì)菌呼吸功能障礙和死亡[44];4)緩慢、持續(xù)地釋放銀離子[6]。

圖1 納米銀的抗細(xì)菌機(jī)制(改編自Majeed等[45])Fig.1 The mechanisms of silver nanoparticles against bacteria(modified from Majeed et al[45])

除強(qiáng)大的抗細(xì)菌活性外,納米銀也具有良好的抗真菌活性,Tang等[6]報(bào)道生物合成的納米銀能有效抑制白色念珠菌的增殖。納米銀抗真菌的作用機(jī)制與抗細(xì)菌的相似。

2.2 抗病毒活性及機(jī)制

納米銀對(duì)動(dòng)物病毒如新型冠狀病毒[46]、人類(lèi)免疫缺陷病毒(HIV)[47-48]、流感病毒[49]、肝炎病毒[50-51]、非洲豬瘟病毒[52]、豬流行性腹瀉病毒與豬繁殖與呼吸障礙綜合征病毒[53]和植物病毒如大豆花葉病毒[54]等具有高效的抗病毒活性,且不易產(chǎn)生耐藥性。納米銀能靶向病毒生命周期的不同階段(如圖2所示),抑制病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖。具體作用機(jī)制如下。

圖2 納米銀的抗病毒機(jī)制(改編自Ghosh等[60])Fig.2 Antiviral mechanisms of silver nanoparticles(modified from Ghosh et al[60])

2.2.1 阻斷病毒進(jìn)入細(xì)胞納米銀能阻斷病毒與細(xì)胞受體結(jié)合,進(jìn)而避免病毒通過(guò)直接融合或受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞。Elechiguerra等[47]首次提出HIV殼膜蛋白結(jié)構(gòu)(gp120)可能是納米銀抗HIV的潛在分子靶標(biāo)。Lara等[48]研究證實(shí)了上述推測(cè),發(fā)現(xiàn)納米銀能使gp120的2個(gè)二硫鍵變性,阻斷gp120與CD4+T細(xì)胞受體結(jié)合,防止合胞體形成,表明納米銀能阻斷HIV進(jìn)入CD4+T細(xì)胞,此外,他們還發(fā)現(xiàn)納米銀對(duì)幾株耐藥HIV-1也具有抗病毒效果。

2.2.2 抑制病毒DNA復(fù)制帶負(fù)電荷的納米銀能與DNA相互作用,尤其是富含GC堿基的DNA[55]。Shrivas等[56]發(fā)現(xiàn)納米銀對(duì)二嗪農(nóng)(含嘧啶氮)具有極高的親和性,進(jìn)而推斷嘧啶的高電荷密度能促進(jìn)其與納米銀的非共價(jià)相互作用。隨后,Lu等[57]通過(guò)試驗(yàn)證實(shí)納米銀能抑制病毒復(fù)制,其通過(guò)研究納米銀對(duì)感染乙肝病毒(HBV)的HepAD38人肝癌細(xì)胞的作用,發(fā)現(xiàn)納米銀能與HBV雙鏈DNA結(jié)合,抑制前基因組RNA轉(zhuǎn)錄,導(dǎo)致松弛環(huán)狀DNA逆轉(zhuǎn)錄受阻,繼而抑制子代病毒粒子的形成。

2.2.3 干擾病毒組裝干擾病毒基因組的組裝也是抗病毒治療的目標(biāo)之一,通過(guò)這種方式能阻止子代病毒粒子的形成。Whiteley等[58]和Tsai等[59]研究發(fā)現(xiàn)納米銀能與HIV-1蛋白酶結(jié)合并抑制其活性,干擾HIV基因組的組裝。Shady等[50]利用紅海海綿生物合成納米銀,發(fā)現(xiàn)其能靶向丙型肝炎病毒NS3活性位點(diǎn),滅活NS3解旋酶和蛋白酶,阻斷病毒基因組的組裝。

2.2.4 調(diào)節(jié)宿主免疫反應(yīng)在病毒感染細(xì)胞中,納米銀除能抑制感染細(xì)胞凋亡與自噬外,還能調(diào)節(jié)機(jī)體免疫反應(yīng)[61-62]。Villeret等[62]證實(shí)納米銀通過(guò)IL-8依賴(lài)的中性粒細(xì)胞募集和下調(diào)抗病毒干擾素途徑以增強(qiáng)免疫。Morris等[63]通過(guò)呼吸道合胞病毒(RSV)感染小鼠模型,闡明了納米銀抗RSV的機(jī)制。他們發(fā)現(xiàn)小鼠支氣管肺泡灌洗液中的促炎細(xì)胞因子與趨化因子如IL-6、IL-10、TNF-α、趨化因子C-C基序配體(CCL2、CCL5)和I型IFN等的表達(dá)量下調(diào),而趨化因子C-X-C基序配體(CXCL1)、粒細(xì)胞集落刺激因子(G-CSF)、粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)等參與中性粒細(xì)胞募集的細(xì)胞因子表達(dá)量上調(diào),表明納米銀通過(guò)激活中性粒細(xì)胞,發(fā)揮抗病毒活性。而中性粒細(xì)胞的激活能募集單核細(xì)胞和釋放中性粒細(xì)胞胞外陷阱,進(jìn)而增強(qiáng)宿主天然免疫,并防止繼發(fā)性細(xì)菌感染。

3 納米銀的免疫調(diào)節(jié)活性

納米銀可誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生ROS,如過(guò)氧化氫和次氯酸鈉,這通常是宿主抵御病原微生物的首要途徑[64]。Gonzlez-Ballesteros等[65]發(fā)現(xiàn)生物合成納米銀能誘導(dǎo)ROS產(chǎn)生,釋放細(xì)胞因子和激活補(bǔ)體,表現(xiàn)出免疫調(diào)節(jié)活性。此外,納米銀還能與活性氮特別是一氧化氮相互作用,增強(qiáng)宿主抵御病原微生物的能力。Shaikh等[66]研究強(qiáng)調(diào)納米銀能增強(qiáng)活性氮的殺菌作用。

納米銀屬于顆粒抗原,較大的比表面積等特性使其具有較強(qiáng)的免疫原性。Li等[67]發(fā)現(xiàn)納米銀能升高兔血清IgG抗體水平,表明納米銀具有良好的免疫原性;他們還發(fā)現(xiàn)納米銀的抗原性具有高度的尺寸依賴(lài)性。納米銀的免疫原性可能與其在給藥部位引起的促炎反應(yīng)或細(xì)胞死亡后釋放的損傷相關(guān)分子模式相關(guān),間接激活先天免疫細(xì)胞,釋放促炎細(xì)胞因子[68]。Xu等[69]通過(guò)小鼠腹腔或皮下免疫納米銀和模型抗原雞卵白蛋白或牛血清白蛋白,發(fā)現(xiàn)納米銀能顯著提高特異性IgG和IgE抗體水平,誘導(dǎo)Th2偏向促炎免疫反應(yīng)。研究機(jī)制表明納米銀能募集和激活局部白細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。

近些年,科研者還通過(guò)將納米銀功能化,使其表現(xiàn)出獨(dú)特的免疫調(diào)節(jié)活性,如靶向抗原遞呈細(xì)胞或激活抗病毒天然免疫反應(yīng)等。Yang等[70]報(bào)道Heparosan細(xì)菌莢膜多糖包覆的納米銀能被固有免疫細(xì)胞高效攝取。Krzyzowska等[71]發(fā)現(xiàn)乳鐵蛋白功能化的納米銀能誘導(dǎo)早期抗單純皰疹病毒2型(HSV-2)的天然免疫反應(yīng),表現(xiàn)為納米銀增加小鼠陰道組織中CD8+/顆粒酶B+T細(xì)胞、NK細(xì)胞和DC細(xì)胞的數(shù)量和細(xì)胞因子IFN-γ、IL-1β以及趨化因子CXCL9、CXCL10的表達(dá)水平。

基于上述納米銀的免疫調(diào)節(jié)活性,科研人員越來(lái)越多地將納米銀應(yīng)用于免疫佐劑領(lǐng)域。Kuang等[7]報(bào)道納米銀能作為聯(lián)合PD-1單克隆抗體免疫治療黑色素瘤的佐劑。他們發(fā)現(xiàn)蔗糖包覆的小尺寸納米銀能活化細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞并促進(jìn)其在腫瘤微環(huán)境的浸潤(rùn),此外,還能上調(diào)腫瘤細(xì)胞膜表面的PD-L1受體表達(dá)?？傊?納米銀聯(lián)合PD-1單克隆抗體表現(xiàn)出良好的局部抗腫瘤活性和輕微的全身免疫毒性。

盡管納米銀有潛力作為疫苗佐劑,然而目前關(guān)于納米銀作為疫苗佐劑的研究依舊很少,其作用機(jī)制目前尚未完全清楚。Asgary等[72-73]發(fā)現(xiàn)納米銀能作為狂犬病疫苗佐劑,產(chǎn)生更高水平的抗病毒中和抗體,提高疫苗免疫效力。另有研究顯示,高表面能的納米銀能促使蛋白質(zhì)抗原吸附到納米銀表面,形成蛋白冠,提高蛋白質(zhì)抗原在體內(nèi)的穩(wěn)定性與半衰期,促進(jìn)蛋白質(zhì)抗原的攝取與遞呈[74-75]。Sanchez-Guzman等[76]發(fā)現(xiàn)納米銀能夠和模型抗原鑰孔戚血藍(lán)蛋白發(fā)生直接物理結(jié)合,腹腔免疫納米銀能顯著增加分泌性漿細(xì)胞數(shù)量與血清特異性IgG抗體水平。他們還發(fā)現(xiàn),納米銀誘發(fā)免疫應(yīng)答的類(lèi)型與給藥部位有關(guān),肺內(nèi)免疫納米銀可誘發(fā)強(qiáng)烈的黏膜免疫應(yīng)答。相較于PolyIC和AdVax佐劑,納米銀能作為滅活流感疫苗的黏膜佐劑,免疫后能降低感染小鼠的病毒載量并預(yù)防過(guò)度的肺部炎癥,機(jī)制研究表明納米銀能促進(jìn)支氣管相關(guān)淋巴組織新生,增加分泌特異性IgA的漿細(xì)胞數(shù)量及其抗體水平。

4 納米銀在畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域中的應(yīng)用

鑒于納米銀強(qiáng)大的抗病原微生物作用與免疫調(diào)節(jié)活性,其在畜牧獸醫(yī)領(lǐng)域中有極其廣闊的應(yīng)用前景,如用作病原體感染防治藥物、畜禽養(yǎng)殖消毒劑和免疫增強(qiáng)劑等[77]。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中,納米銀被用于改善水質(zhì)、控制水生病原體和促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)[78-79]。Thanigaivel等[80]利用海藻提取物生物合成納米銀,證實(shí)納米銀對(duì)危害水產(chǎn)養(yǎng)殖的哈氏弧菌具有體內(nèi)外抗菌活性。他們還將納米銀包封于微囊中并與蝦飼料混合,給予口服治療實(shí)驗(yàn)致病性羅氏沼蝦,結(jié)果表明納米銀的微囊化能有效提高羅氏沼蝦對(duì)哈氏弧菌的抗病力。Elgendy等[81]發(fā)現(xiàn)納米銀對(duì)耐藥維氏氣單胞菌也具有體內(nèi)外抗菌作用。納米銀對(duì)危害魚(yú)類(lèi)養(yǎng)殖的纖毛蟲(chóng)也具有殺滅作用。Fuentes-Valencia等[82]發(fā)現(xiàn)納米銀能通過(guò)減小纖毛數(shù)量、破壞細(xì)胞膜等方式殺滅四膜蟲(chóng),并且不會(huì)對(duì)魚(yú)類(lèi)造成任何組織病理?yè)p傷或腸道微生物的變化。納米銀還有潛力應(yīng)用于寵物皮膚感染治療。Artunduaga-Bonilla等[83]將綠色合成的納米銀與殼聚糖復(fù)合成銀納米材料,發(fā)現(xiàn)銀納米材料能有效治療小鼠皮膚念珠菌病,并促進(jìn)皮膚組織的愈合。畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)消毒一直是最有效和經(jīng)濟(jì)可行的防控畜禽傳染病的方法,納米銀因其高效滅活致病病原體的特性,顯示出替代現(xiàn)有傳統(tǒng)化學(xué)消毒劑的潛力。在實(shí)驗(yàn)室條件下和戶(hù)外獸醫(yī)實(shí)踐中已證明納米銀作為畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)消毒劑的效果顯著[84]。在畜禽感染性疫病防治方面,納米銀也發(fā)揮重要作用。Valente等[85]報(bào)道生物合成的納米銀能有效治療實(shí)驗(yàn)性膿毒癥,納米銀還能治療肉雞的產(chǎn)氣莢膜梭菌引起的相關(guān)壞死性腸炎和大腸桿菌感染引起的結(jié)腸敗血癥等[86-87]。

5 納米銀的潛在毒性

納米銀在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中表現(xiàn)出的潛在毒性也正逐漸被研究人員所關(guān)注。納米銀能通過(guò)吸入、攝食、皮膚接觸和注射給藥等途徑進(jìn)入人類(lèi)和動(dòng)物體內(nèi),分布于呼吸、消化、神經(jīng)、免疫、生殖和泌尿等系統(tǒng)。納米銀的潛在毒性取決于攝入途徑和粒子特性,如大小、形狀和濃度等[88]。小尺寸納米銀更容易跨越血腦、血睪屏障等生物屏障,也更容易與生物系統(tǒng)中的蛋白質(zhì)、核酸和碳水化合物相互作用,改變其表面性質(zhì),而表面性質(zhì)變化在納米銀與細(xì)胞表面受體的相互作用中起重要作用,促進(jìn)納米銀以?xún)?nèi)吞方式被細(xì)胞攝取。細(xì)胞攝取納米銀可誘導(dǎo)ROS的產(chǎn)生,導(dǎo)致細(xì)胞死亡[89]。此外,納米銀能透過(guò)細(xì)胞膜,產(chǎn)生更高水平的細(xì)胞內(nèi)Ag+,引起細(xì)胞毒性和基因毒性。Wang等[90]試驗(yàn)表明細(xì)胞毒性由納米銀的化學(xué)轉(zhuǎn)化引起,比如Ag0轉(zhuǎn)化為Ag+、Ag-O-和Ag-S-等,導(dǎo)致細(xì)胞生理生化的潛在變化。納米銀的細(xì)胞毒性作用主要表現(xiàn)在氧化應(yīng)激、DNA損傷和細(xì)胞因子產(chǎn)生的調(diào)節(jié)等方面。基因毒性方面,納米銀產(chǎn)生的ROS通過(guò)減少ATP生成,導(dǎo)致DNA損傷,這也與線(xiàn)粒體損傷相關(guān),納米銀能損害能量依賴(lài)的DNA修復(fù)機(jī)制[91]。另有報(bào)道稱(chēng)納米銀自身或釋放的Ag+均能直接損傷DNA[92-93],進(jìn)而引發(fā)致畸和致突變等。Myung等[94]發(fā)現(xiàn)斑馬魚(yú)胚胎經(jīng)240 nmol·L-1市售納米銀處理72 h后,相較于對(duì)照組,致畸率(15%)與死亡率(11%)顯著升高。Khan等[95]也觀察到生物合成的納米銀(100 μg·mL-1)能引起斑馬魚(yú)胚胎畸形,具體表現(xiàn)為卵黃、心臟與尾部畸形。急性毒性研究表明,納米銀對(duì)斑馬魚(yú)胚胎的LC50為22 ng·mL-1,而對(duì)成年斑馬魚(yú)的LC50為3.5 μg·mL-1[96]。Kermanizadeh等[97]和Albrahim等[98]分別開(kāi)展了相同劑量(每只100 μg)納米銀在3種不同暴露途徑(氣管滴注、口服與靜脈注射)下對(duì)小鼠的急性毒性研究,揭示出納米銀的生物蓄積與毒性在靜脈注射途徑中最為顯著,在肝臟、脾臟和腎臟中的銀含量最高,引發(fā)嚴(yán)重肝臟炎癥;而慢性毒性試驗(yàn)則進(jìn)一步闡明納米銀的靶器官為肝臟,其通過(guò)擾亂肝功能,誘導(dǎo)氧化應(yīng)激和促進(jìn)細(xì)胞凋亡進(jìn)而引起肝臟毒性。

6 研究展望

納米銀在獸醫(yī)領(lǐng)域具有巨大的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用潛力,尤其是生物合成的納米銀由于經(jīng)濟(jì)環(huán)保、生物相容性好而被寄予厚望,研究人員將生物合成的納米銀作為潛在的畜禽抗感染防治藥物和疫苗佐劑或免疫增強(qiáng)劑的熱情日益增長(zhǎng),并不斷嘗試將其應(yīng)用于畜禽感染性疾病的防治之中。然而迄今為止,關(guān)于納米銀對(duì)人體自身、動(dòng)物和生態(tài)的潛在毒性及其他負(fù)面影響的研究尚不夠深入[10]。因此,未來(lái)迫切需要深入研究納米銀與人類(lèi)、動(dòng)物和生態(tài)環(huán)境之間的相互作用,以及其對(duì)局部和全球生態(tài)系統(tǒng)的影響[23]。同時(shí)也要更全面深入地探索納米銀的生物相容性和潛在毒性,這有助于開(kāi)發(fā)更安全、生物相容性更好的納米銀,促進(jìn)納米銀更有效地轉(zhuǎn)化并應(yīng)用于獸醫(yī)臨床。