多壁碳納米管在肺部的長期沉積可促進(jìn)原位乳腺腫瘤血管生成，乳腺腫瘤細(xì)胞浸潤能力。?研究團(tuán)隊(duì)供圖

碳納米管(CNT)是重要的一維納米材料，應(yīng)用越來越廣泛，其使用對健康的影響也引發(fā)關(guān)注，但關(guān)注材料對機(jī)體的系統(tǒng)性影響的研究寥寥，關(guān)注對腫瘤轉(zhuǎn)移影響的研究就更少了。

國家納米科學(xué)中心陳春英課題組與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命學(xué)院朱濤課題組展開合作，特別關(guān)注CNT的生物學(xué)效應(yīng)及其機(jī)制。日前，雙方的研究獲得新進(jìn)展，他們發(fā)現(xiàn)CNT單次肺部暴露后，影響除肺部外的遠(yuǎn)端器官或組織的腫瘤（乳腺癌）的發(fā)生發(fā)展，CNT呼吸暴露后的延遲毒性可導(dǎo)致原位乳腺腫瘤的多發(fā)性轉(zhuǎn)移。這是首次關(guān)于CNT長期呼吸暴露對除肺部外的遠(yuǎn)端器官或組織的腫瘤發(fā)生發(fā)展影響的報(bào)道。近日，相關(guān)研究結(jié)果在線發(fā)表于《自然—納米材料》雜志。

CNT，是由單層或多層石墨片卷曲而成的無縫納米級管。由于其優(yōu)良的導(dǎo)電性、場發(fā)射性能、大面積定向生長等特性，在電容器、織物、天線、建筑材料等領(lǐng)域展示出巨大的應(yīng)用潛能。

已有研究發(fā)現(xiàn)，CNT呼吸暴露可引起實(shí)驗(yàn)動物肺部炎癥和纖維化反應(yīng)，出現(xiàn)局部肉芽腫和間質(zhì)瘤的風(fēng)險(xiǎn)大大提高。因此，工業(yè)領(lǐng)域要求CNT的制造和應(yīng)用必須要符合健康和安全的標(biāo)準(zhǔn)。2010年中國頒布了MWCNT表征和操作的國家標(biāo)準(zhǔn)。2011年，美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)局(NIST)制定了SWCNT標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；同年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和國際電工技術(shù)委員會(IEC)頒布了“碳納米管中金屬含量的絕對定量分析方法”。此后，電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE)制定了在潔凈室內(nèi)CNT加工標(biāo)準(zhǔn)。

“除了職業(yè)人群，其實(shí)已經(jīng)有越來越多的公眾也受到了CNT暴露的影響?！痹撜撐耐ㄓ嵶髡哧惔河⒈硎荆瑖馕墨I(xiàn)發(fā)現(xiàn)，除了生產(chǎn)工作場所中的CNT，在巴黎、美國等地的空氣樣本中，尤其是“9·11事件”現(xiàn)場，均檢測到CNT。CNT呼吸暴露離公眾越來越近，公眾接觸到CNT的機(jī)會越來越多。

“然而迄今為止，CNT呼吸暴露多局限于肺部或心血管系統(tǒng)病變，而缺乏對全身系統(tǒng)影響和長期健康效應(yīng)的研究?！痹撜撐耐ㄓ嵶髡咧鞚龔?qiáng)調(diào)。

盡管關(guān)于CNT暴露的危害猜想很多，但不同于發(fā)病概率相對較高的職業(yè)暴露——二氧化硅、石棉暴露導(dǎo)致的矽肺、石棉肺，CNT導(dǎo)致的臨床病例尚無報(bào)道。

為了研究CNT對腫瘤發(fā)生發(fā)展的影響，研究人員選擇小鼠模型，單次肺部暴露CNT。觀察發(fā)現(xiàn)，小鼠肺部的CNT可引起局部微環(huán)境改變——局部炎癥和纖維化，這顯著增強(qiáng)了乳腺腫瘤細(xì)胞侵入臨近血管和周邊組織的能力，促進(jìn)小鼠腫瘤組織內(nèi)血管生成。“這意味著，小鼠乳腺腫瘤細(xì)胞更容易向發(fā)生炎癥的肺部轉(zhuǎn)移，甚至進(jìn)一步形成多器官轉(zhuǎn)移?！标惔河⒈硎尽?/div>