劉思金小組揭示納米材料的環境健康風險

　　 日前，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通過多種DNA甲基化檢測和測序手段，揭示了不同納米材料在低劑量暴露下對全基因組DNA甲基化水平的影響規律 。相關研究成果近日在線發表于《先進材料》雜志。

　　在內外源性刺激下，DNA甲基化水平可發生快速變化以改變細胞的應激和代謝狀態，因此DNA甲基化水平改變被視為細胞/機體響應內外源性刺激的敏感的早期指標。目前，對于納米材料暴露導致DNA甲基化水平改變的變化規律和相關機制等方面存在諸多未知。

　　該研究發現，納米銀和氧化石墨烯增加基因組甲基化胞嘧啶含量，而相比之下納米金、碳納米管、納米二氧化鈦和納米氧化鋅的效應并不明顯。高通量的全基因組甲基化測序、基因歸類分析和相關的細胞毒性與生理功能評價顯示，納米銀和氧化石墨烯引起的DNA甲基化改變可導致多種代謝過程和信號通路的異常，特別是細胞膜相關蛋白與膜骨架蛋白、能量代謝和離子通道蛋白等。這些變化導致細胞出現常規毒性檢測方法無法檢測出來的損傷效應及適應性與代償性效應。該研究從表觀遺傳學角度深入探討了納米材料暴露后通過改變DNA甲基化水平而引發細胞損傷的分子機制，對揭示納米材料的環境健康風險提供了重要的科學依據。同時，作為傳統毒性評價方法的補充，DNA甲基化變化所介導的細胞生理與代謝改變可用作敏感的早期檢測指標，為納米材料的安全性評估提供新的思路。