目的:氮杂纳米二氧化钛作为一种新型纳米材料,与既往其他类型的纳米二氧化钛的光催化活性需要紫外线激发不同的是,其发挥光催化作用是在自然光照射下表面形成的电子空穴对,与空气中水和氧气发生氧化还原反应从而生成超氧阴离子（·O2-）及羟基自由基（·OH-）,其产生的·O2-及·OH-通过分解环境及空气中的有害有机物,使其变为无害的二氧化碳及水,而发挥消毒、杀菌作用进而达到净化空气的目的。本课题拟研究该纳米材料氮杂纳米二氧化钛对肺的损伤作用及其可能的毒作用机制。方法:将42只健康SPF级Sprague-Dawley大鼠随机分为6个组,每组7只,具体如下:对照组、13.64mg/kg、27.27mg/kg、40.91mg/kg、54.55mg/kg、68.18mg/kg氮杂纳米二氧化钛（N-nTiO₂）暴露组,每3d气管滴注一次,28d后处死取材。实验过程中每周末记录大鼠体重和变化,依次标记为第0周、第1周、第2周、第3周及第4周。于首次滴注24h前及末次滴注24h后,采用BUXCO肺功能仪监测大鼠肺功能相关指标变化情况,呼吸频率（f）、每分通气量（MV）、潮气量（TV）、最大吸气峰值（PIF）、最大呼气峰值（PEF）及增强性呼吸间歇（Pehn）。末次肺功能数据采集完毕后,以10%水合氯醛麻醉大鼠取材。取完整肺组织称重并计算肺脏脏器系数;收集10¹5ml肺泡灌洗液,每次注入5ml预热生理盐水冲洗左侧肺部3次;采用多功能酶标仪检测肺泡灌洗液中总蛋白（TP）含量、乳酸脱氢酶（LDH）、碱性磷酸酶（AKP）的活性;取未被灌洗的右下肺组织固定于10%中性福尔马林72h后,观察肺组织病理组织学改变;同时,另取肺组织固定于0.25%戊二醛中固定24h后,在透射电镜下观察肺组织中钠米材料的分布及自噬小体数量;肺组织匀浆离心后取上清,检测肺组织匀浆中超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、还原性谷胱甘肽（GSH）、过氧化氢等酶（CAT）的活性;采用Western Blot检测肺组织自噬相关蛋白LC3、Beclin1表达水平。结果:大鼠在实验过程中体重呈逐渐增长趋势,其中剂量组体重增长较空白对照组增长缓慢,与第0周空白对照组相比第1周、第2周、第3周及第4周13.64mg/kg及以上剂量组体重显著下降（P<0.05）;肺脏脏器系数结果显示27.27mg/kg以上N-nTiO₂暴露组与对照组相比显著升高（P<0.05）。肺功能测定结果显示,与对照组相比,各暴露组的呼吸频率和增强的呼吸间歇没有显著变化,潮气量和最大吸气峰值均有增加,但仅68.18mg/kg组的增加有显著性（P<0.05）;每分通气量和最大呼气峰值在54.55、68.18 mg/kgN-nTiO₂暴露组均显著增加（P<0.05）。肺泡灌洗液酶活结果显示,与空白对照组相比,乳酸脱氢酶在27.27 mg/kg及以上N-nTiO₂暴露组均显著升高（P<0.05）;碱性磷酸酶在54.55、68.18 mg/kg N-nTiO₂暴露组显著升高（P<0.05）;总蛋白仅在40.91mg/kg N-nTiO₂暴露组显著升高（P<0.05）。肺病理组织学切片显示随着染毒剂量的增加肺组织损伤加重,主要表现为细胞增生、充血、炎性细胞浸润、肺阻塞、肺不张及肺实变等。肺组织超微结果显示N-nTiO₂在27.27 mg/kg剂量组可见纳米颗粒的沉积、40.91mg/kg剂量组巨噬细胞增多且肺泡细胞浓缩变小、54.55mg/kg剂量组自噬小体聚集,同时检测自噬相关蛋白LC3、Beclin1表达增高。机体抗氧化酶活结果显示,与对照组相比,超氧化物歧化酶在54.55mg/kg、68.18mg/kg N-nTiO₂暴露组显著下降（P<0.05）;还原型谷胱甘肽酶活力在13.64mg/kg及以上N-nTiO₂暴露组显著下降（P<0.05）;丙二醛含量及过氧化氢酶活力在13.64mg/kg及以上N-nTiO₂暴露组显著升高（P<0.05）。结论:N-nTiO₂经气管滴注后会引起大鼠肺脏病理损伤及肺功能下降。可能的机制为N-nTiO₂通过产生的活性氧激活机体氧化应激,从而升高脂质过氧化水平、降低抗氧化酶活力。自噬通过加重氧化应激水平导致实验动物随着剂量的升高毒性逐渐加重的表现,有的最终演变为肺实变。