2。2 呼吸系统吸入

纳米TiO2也可通过呼吸系统侵入体内，包括到达呼吸道上皮细胞后进入间质和依靠呼吸道上皮细胞中的神经结构摄入，后随血液和淋巴循环转运侵入生殖系统[8]。肺部作为累计积纳米TiO2毒性最为严重的器官，正是由于纳米TiO2颗粒通过呼吸系统经支气管吸附而使其沉积在肺泡中，诱发肺部炎症，影响肺部功能，纳米TiO2对生殖系统的损害亦是如此。实验证明，纳米TiO2会穿过鼻粘膜沿着嗅觉神经轴突或者嗅觉粘膜上皮通路进入到嗅球，从而摄入纳米颗粒然后转运至大脑，损害大脑功能[9]。而脑又与生殖系统的功能密切相关，所以也会导致生殖毒性。

2。3 消化系统吸入

此外，纳米TiO2还可经消化系统进入体内。在食入含有纳米TiO2颗粒的食物时，纳米TiO2会通过大小肠的淋巴组织吸收进入血液循环最终达到卵巢产生内在毒性效应。Shi 等[10] 对人胚胎肝细胞（L02）的研究表明，低剂量的纳米TiO2与二氯二苯三氯乙烷（p, p'-DDT）的协同作用能使细胞发生OS，促使DNA 断裂、染色体损伤，导致细胞凋亡和细胞毒性。食品级纳米TiO2 可导致人小肠细胞微绒毛减少，影响细胞功能。

3 纳米TiO2的毒性作用

3。1 对心肌的毒性作用

Sheng等[11]研究发现，用纳米TiO2（5 nm，2。5、5 和 10 mg/kg BW）处理小鼠后，心肌功能指标肌酸激酶（CK）、丙二醛（MDA）、谷草转氨酶（AST）和α-羟丁酸脱氢酶（HBDH）水平显著升高，表明纳米TiO2导致小鼠心肌产生氧化损伤。相反，心脏内氧化酶SOD、CAT、GST等活性降低，表明纳米TiO2破坏了氧化还原的平衡状态，从而导致心肌受损。Wang等以5g/kg剂量TiO2通过口服方式处理小鼠2周后，发现颗粒越小的纳米TiO2所引发的心肌损伤更为严重[12]。

3。2 对脾的毒性作用   

Chen 等用纳米TiO2 腹腔注射处理小鼠后发现，小鼠脾脏中性粒细胞发生了病理变化[13]。Li[14]等通过用纳米TiO2连续对小鼠进行腹腔注射45天后，发现脾脏组织内细胞凋亡，caspase-3、-9、Bax 和细胞色素c等基因和蛋白表达上调，而Bcl-2 蛋白表达下调，表明纳米TiO2降低小鼠免疫功能，降低抵抗力，从而导致依赖线粒体介导的脾细胞的凋亡[15]。

3。3 对神经的毒性作用

纳米TiO2可以穿过血脑屏障进入神经中枢，导致神经元氧化损伤和功能障碍，引起神经系统功能改变。Long等将小胶质细胞暴露于纳米TiO2，细胞中产生大量的活性氧 (ROS)，虽没有导致小胶质受损，但长期接触纳米TiO2会产生神经毒性而使神经受损[16]。结果表明纳米TiO2引起小胶质细胞氧化应激和细胞凋亡[17, 18]。Ma等发现，通过腹腔注射纳米TiO2，能观察到其在大脑中积聚，增加膜脂过氧化，增加NO合酶活性，减少谷氨酸释放，从而导致大脑神经细胞发生病变[19]。 Shin等[20]研究表明纳米TiO2会引发小鼠的神经毒性，主要表现在炎性细胞因子白色介素-1（IL-1）和肿瘤坏死因子（TNF）mRNA的表达明显增高。Hu等研究表明，纳米TiO2显著抑制小鼠脑内一些与神经发育和再生相关酶的活性，降低脑内某些神经递质的含量。该研究还对小鼠进行Y迷宫实验，发现纳米TiO2颗粒的暴露会降低小鼠的空间识别记忆能力。上述结果更加证实纳米TiO2引发神经毒性[21]。

3。4 对肝的毒性作用   

王燕等通过实验证明，纳米TiO2对小鼠肝脏有一定的损伤作用，且经组织学观察表明肝细胞的通透性也发生了变化[22]。Huggins等研究表明，纳米TiO2经静脉注射入大鼠体内，会在肝脏中大量沉积，且随时间的延长而增加累积的数量[23]。Duan等研究证明，小鼠经高剂量纳米TiO2灌胃处理后，导致其体重下降，肝脏、造血系统损伤及免疫应答[24]。Petkovic[25]等研究人肝细胞HepG2 发现，纳米TiO2 （<25 nm 锐钛型: TiO2-An；<100 nm 金红石型: TiO2-Ru）可使p53 表达上调、其下游DNA 损伤反应蛋白基因的表达改变；TiO2-An 增强DNA 损伤、引起胞内ROS 释放能力的增强。此外，大鼠肝细胞BRL-3A 在暴露纳米TiO2后，细胞死亡率有明显增加、细胞周期出现异常[26]。马铃兰等研究证明，经腹腔注射纳米TiO2处理的小鼠，肝脏血管肿胀，且产生一系列病变，电镜下可观察到肝细胞线粒体肿胀，肝细胞凋亡。通过RT-PCR和ELISA分析证实，高剂量的纳米TiO2会改变炎症相关的MIF，促炎细胞因子及抗炎细胞因子的基因和蛋白表达水平增加[27]。