摘要： 目的：比较不同长度和表面修饰的多壁碳纳米管（multi-walled carbon nanotubes，MWCNTs）对人肺泡Ⅱ型上皮细胞（A549细胞）的细胞毒性和遗传毒性的影响。方法：选取长（5~15 μm）、短（350~700 nm）两种不同长度的MWCNTs，及羧基（carboxyl，COOH-）、氨基（amino，NH_2-）和牛磺酸（taurine，Tau-）3种不同表面修饰的MWCNTs分别进行实验研究，其中短的MWCNTs作为未修饰的MWCNTs（Pristine-MWCNTs）与表面修饰的MWCNTs进行比较。细胞毒性实验采用cell counting kit-8（CCK-8）法，染毒浓度为 2、8、32 mg/L，染毒时间分别为12、24、36、48 h；遗传毒性采用单细胞凝胶电泳实验检测DNA链断裂，染毒剂量为8 mg/L，染毒时间24 h。结果：两种长度的MWCNTs在所观察的12~48 h染毒时间内，均表现出剂量依赖的细胞毒性；其中在24~48 h处理时间组，MWCNTs的细胞毒性随长度增加而增大。经过表面修饰的3种MWCNTs与未修饰的MWCNTs相比，表面修饰过的MWCNTs在染毒时间12 h、染毒浓度为32 mg/L时相对细胞活性：COOH-MWCNTs为（86.55±1.80）%、NH_2-MWCNTs 为（84.67±1.32）%、Tau-MWCNTs为（80.15±3.53）%，均高于未修饰MWCNTs的细胞活性（71.44±5.58）%，差异具有统计学意义（P＜0.05）；在染毒时间24 h、染毒浓度为8 mg/L时修饰过的MWCNTs相对细胞活性：COOHMWCNTs 为（96.74±1.00）%、NH_2-MWCNTs为（96.74±3.35）%、Tau-MWCNTs为（106.39±3.83）%，均高于未修饰MWCNTs的细胞活性（91.02±2.53）%，差异具有统计学意义（P＜0.05）；在染毒时间24 h、染毒浓度为32 mg/L时修饰过的MWCNTs相对细胞活性：COOH-MWCNTs为（80.88±2.67）%、NH_2-MWCNTs 为(82.90±3.25)%、Tau-MWCNTs为 (82.55±3.32）%，均高于未修饰MWCNTs的细胞活性（76.08±4.27）%，差异具有统计学意义（P＜0.05）；在染毒时间36 h、染毒浓度为8 mg/L时修饰过的MWCNTs相对细胞活性：COOH-MWCNTs为（96.87±1.05）%、NH_2-MWCNTs为（96.66±4.76）%、Tau-MWCNTs为（100.23±2.84）%，均高于未修饰MWCNTs的细胞活性（89.61±3.78）%，差异具有统计学意义（P＜0.05）。在其他观察时间和染毒浓度下，经过表面修饰的MWCNTs与未修饰MWCNTs的细胞活性相比，差异无统计学意义（P＞0.05）。经过表面修饰的3种MWCNTs DNA链断裂损伤情况：Olive尾距COOH-MWCNTs为1.56±0.22、NH_2-MWCNTs为2.25±1.62、Tau-MWCNTs为2.23±0.94，尾部DNA含量COOH-MWCNTs为（3.96±0.60）%、NH_2-MWCNTs为（6.16±4.68）%、Tau-MWCNTs为（6.05±2.31）%，均在不同程度上低于未修饰的MWCNTs［Olive尾距为3.00±0.64，尾部DNA含量为（8.23±2.27）%］，差异具有统计学意义（P＜0.05），其中COOH-MWCNTs所致DNA链断裂损伤最小。结论：上述材料在所观察时间和染毒剂量下，均引起了A549细胞不同程度的细胞毒性和DNA链断裂，相同染毒浓度下，不同长度的MWCNTs所致细胞毒性及DNA 链断裂程度有所差别；表面修饰可在一定程度上降低MWCNTs对A549细胞的细胞毒性和DNA链断裂损伤。

关键词: 纳米管, 碳, 细胞毒性, 免疫, 诱变力试验, 肺泡, 上皮细胞