Nature Nano争议升级：碳纳米管是否致癌，不应一刀切！

NanoLabs

2020-03-03

近日，关于ChemSec将碳纳米管（CNT）作为首批纳米材料列入SIN清单，引起了社会的广泛关注。奇物论先前也针对该报道进行分析解读：关注丨由于致癌风险，碳纳米管被列入国际危险品清单，成为清单中的首个纳米材料！（点击标题阅读详情）

今日，瑞典卡罗林斯卡学院Bengt Fadeel等人在Nature Nanotechnology杂志上发表观点回应了该事件，认为：将所有碳纳米管归为单一物质类别在科学上是不合理的。

因为这“命名”意味着所有碳纳米管可以被视为一个材料类别，而事实并非如此。化学物质的分组或分类是一种有效的风险评估方法，前提是具有相似性质的物质被分组在一起。然而，关键（科学）问题是，是否所有碳纳米管显示相同的性质？

五年前，国际癌症研究机构（IARC）根据现有的动物研究，将一种特殊类型的长而硬的碳纳米管（MWCNT-7）归类为可能对人类致癌的碳纳米管，而所有其他碳纳米管在致癌性方面被认为“不可归类”。在几年后的全面随访研也证实了大多数CNTs致癌性证据不足或有限的原始评估结果。

因此，毫无疑问，长而硬的碳纳米管在肺部暴露后可能会对肺部造成相当大的损害（特别是在高剂量使用时），但必须注意短的或缠结的碳纳米管的危害要小得多。事实上，已经证明，长碳纳米管的“类石棉”致病性可以通过化学功能化来减轻，这可能是通过解束或解缠来有效缩短碳纳米管的结果。化学功能化还可能影响碳纳米管的刚度，这可能是与生物反应性有关的最重要参数之一。

大多数毒理学研究都集中在碳纳米管的长度上，这是因为已知长（>15-20μm）和生物持久性纤维会导致吞噬功能“受挫”。然而，碳纳米管的直径和硬度也是其生物学效应的重要驱动因素。更具体地说，碳纳米管诱导溶酶体损伤的倾向，作为其生物刚性的一个功能，已被提出作为此类材料致病性的一般预测因子。事实上，碳纳米管的刚性与急性和慢性炎症密切相关。值得注意的是，并非所有的碳纳米管都具有相同和特定的特性，包括长度、直径和硬度，以及化学功能化程度，这些都决定了材料的生物反应性或致病性。

生物持久性是必须考虑的另一个重要因素。在10年前在该杂志上发表的一项研究中，显示出短的单壁CNT易于被原代人的中性粒细胞降解。另外，已经证明巨噬细胞能够消化多壁CNT，并且在小胶质细胞中对碳纳米管的处理也被报道。因此，尽管生物降解的速率可以根据特定的材料性质而变化，但是CNTs不一定是生物持久的。仍需要进一步研究以解决这个问题。

图|Nature Nanotech.

作者承认，在缺乏数据的情况下，预防原则可能是一种合理的方法。然而，大量数据表明，碳纳米管不应被视为一种材料，而应被视为具有不同特性的一类材料，这些特性可能在体外和体内引起不同的生物学结果。

参考文献：

Fadeel, B., Kostarelos, K. Grouping allcarbon nanotubes into a single substance category is scientificallyunjustified. Nat. Nanotechnol. (2020).

https://doi.org/10.1038/s41565-020-0654-0