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目的:从动物和细胞水平上探讨纳米银(Nano-Ag)、纳米氧化锌(Nano-ZnO)、纳米二氧化钛(Nano-TiO2)的呼吸道免疫毒性及其作用机制。方法:42只雄性Wistar大鼠随机分为7组,即小牛血清对照组和3种纳米材料的高(17.5mg/kg体重)、低(3.5mg/kg体重)剂量组。非暴露式气管滴注染毒,隔日1次,共5周,检测BALF中氧化应激和免疫炎性因子水平、肺渗透性和上皮损伤指标,并观察肺组织病理学改变。在细胞水平上,观察3种纳米材料对原代培养的肺泡巨噬细胞(AM)活性、形态学、LDH渗漏、氧化应激、线粒体功能及吞噬功能的影响。结果:与对照组比较,3种纳米材料均可致大鼠BALF中GSH含量、SOD活性(Nano-TiO2低剂量组除外)显著下降,MDA、NO浓度显著升高,提示肺组织发生氧化损伤;TNF-α含量(Nano-TiO2和Nano-Ag低剂量组除外)、MIP-2含量(Nano-TiO2除外)及Nano-Ag组IL-6含量显著升高,提示细胞因子网络调节紊乱,呼吸道免疫调节功能的增强;LDH和TP含量(Nano-TiO2低剂量组除外)显著升高,提示肺组织渗透性增加,上皮细胞受损;病理结果显示3种纳米材料可致大鼠肺部炎症反应,巨噬细胞发生吞噬,肺泡结构破坏并发生纤维组织增生,小脓肿形成,Nano-ZnO组损伤最为严重。此外,5～200μg/ml的3种纳米颗粒与AM共培养24h,均可致细胞形态学损伤、细胞活性和吞噬功能显著降低、LDH活性显著升高;MDA、NO、ROS水平显著升高,SOD、线粒体膜电位及ATP水平显著降低,提示AM细胞氧化应激水平升高及线粒体功能受损。结论:3种纳米颗粒均可致大鼠AM被激活发生吞噬作用,通过氧化应激机制引发呼吸道免疫功能增强,并导致上皮细胞受损,肺泡结构破坏、渗透性增加。此外,3种纳米颗粒均可通过氧化应激机制引发AM细胞膜通透性增加和线粒体功能损伤,从而抑制细胞活性;并导致细胞结构和完整性破坏,损伤AM的吞噬功能,从而影响其对颗粒物的吸附和吞噬作用,消弱其非特异性防御能力。3种纳米材料间毒性比较,Nano-ZnO>Nano-Ag>Nano-TiO2,其毒性大小可能与粒径、形状、化学组成、溶解性、金属离子析出等许多因素有关。