正是因为纳米材料如此宽泛的运用，人们在工作生活中不可避免的会接触到它。图3中显示了纳米材料潜在的释放和传播途径[10]，能够看出从纳米材料的合成到产品的消费、运输、储存和应用都会形成纳米颗粒在环境中的排放和泄露，职业人群，会受到纳米材料的裸露，一般人群在日常生活中也会受到进入环境中各种纳米材料的暴露[11]。，从原料开采、产品的消费到运用中的磨损和耗费，都会形成纳米颗粒在环境中的释放，引起职业人群、一般人群乃至整个生态系统的暴露[12]。

图2 纳米氧化钛颗粒潜在的释放和传播途径

2  纳米颗粒进入神经中枢系统的途径

2。1  纳米颗粒跨越血脑屏障

纳米颗粒因为其独特的物理化学性质，可以通过呼吸道、胃肠道摄入、皮肤接触、药物注射等方式进入人体[13-17], 经循环系统，血液流动转运到达全身各个器官和组织(肝脏、肺、脾等)，从而产生损伤作用[18-20]。血脑屏障是指脑毛细血管壁与神经胶质细胞造成的血浆与脑细胞之间的屏障和由脉络丛形成的血浆和脑脊液之间的屏障。一般来说，大多数物质是无法通过血脑屏障进入神经中枢系统，从而其能够保持脑组织内环境的根本稳定，对维持中枢神经系统正常生理形态具有重要的生物学意义[21]。但现有已研究表明，纳米材料因为其小尺寸效应,可相对容易地逾越血脑屏障进入大脑。

Kreyling等[22]通过模拟人体暴露纳米颗粒的方式,将雄性大鼠暴露于15和80 nm的纳米颗粒1h, 发现纳米颗粒可从肺组织吸收进入血循环并转运到脑组织。Zhu等人[23]证明通过支气管灌注Fe2O3（22nm）颗粒处理SD雄性大鼠, 发现纳米颗粒可穿越肺血屏障进入系统循环, 并转运至脑组织。Kim等人[24]通过腹腔注射硅包裹的磁性纳米材料（50nm）于小鼠体内，最终在小鼠脑部检测到纳米颗粒。此外我们实验室研究表明采用灌胃法用TiO2（5nm）颗粒对ICR小鼠连续灌胃给药60天，用等离子体质谱仪（ICP-MS）检测到在脑组织中有沉积[25,26]。同时Wang等人[27]也证明采用TiO2（25、80和155nm）颗粒采用灌胃处理ICR小鼠2周后观察到组脑内的Ti含量明显升高。这些研究表明纳米颗粒经呼吸暴露、消化道摄入等方式进入体内，能够经过血液循环，穿过血脑屏障进入脑组织。

2。2  鼻腔黏膜摄入纳米颗粒至嗅球, 经嗅神经转运

大量研究证实，纳米材料通过吸入和鼻腔滴注方式进入鼻腔内，会有大量的纳米颗粒沉积，可经嗅粘膜上皮转运到达嗅球,并经嗅神经转运入脑。研究报道显示, 将雌性大鼠呼吸暴露于133 μgAg/m3(颗粒浓度3×106/cm3, 颗粒直径15nm) 6h后, 用ICP-MS测试发现鼻腔(尤其是鼻腔后部)有大量的Ag颗粒蓄积, 嗅球及大脑内也检测到少量的Ag, 说明Ag纳米颗粒经嗅神经发生了转运[28]。Wang等人[29,30]用粒径分别为25nm、80nm、155nm的纳米TiO2颗粒进行鼻腔滴注，用ICP-MS分析Ti含量，发现暴露10天后，脑部Ti含量显著提高，暴露20天Ti含量随体内代谢相对降低，但仍保持较高水平，并且脑中Ti含量明显高于其他组织。

2。3  经感觉神经末梢直接摄入及神经转运

除嗅神经转运外，由三叉神经发出的感觉神经末梢贯穿于鼻腔黏膜及嗅黏膜,呼吸暴露后鼻腔沉积的纳米材料可直接经末梢神经转运入脑。Hunter和Dey[31]研究Fisher-344雄性大鼠鼻腔滴注20~200nm罗丹明荧光染料标记的乳胶微球,发现乳胶颗粒可经眼支和上颌支神经元摄入并转运到三叉神经节。随后Hunter和Undem[32]给豚鼠气管滴注同样的纳米颗粒，研究显示乳胶颗粒积聚在支气管上皮组织内，且不能迁移至基底膜，而广泛分布在支气管区域的感觉神经可摄入乳胶颗粒，并将其转运至颈部的迷走神经结状神经节。