目的:制备特定粒径范围的纳米活性炭（activated carbon nanoparticles,ACNP）,探讨ACNP对人胃癌BGC-823细胞的作用及相关机制;同时,选择与ACNP在同一粒径范围的其他三种纳米颗粒（纳米SiO₂、纳米TiO₂、纳米ZnO）,探讨不同化学组成的纳米颗粒对人胃癌BGC-823细胞的生物学效应及作用机制。方法:采用球磨法结合悬浮分离制备ACNP,用原子力显微镜和透射电镜对制备的ACNP进行表征,用透射电镜对其他三种纳米颗粒（纳米SiO₂、纳米TiO₂、纳米ZnO）进行表征;采用MTT法及乳酸脱氢酶（LDH）漏出量测定初步评价ACNP、纳米SiO₂、纳米ZiO₂以及纳米ZnO对BGC-823细胞的毒性;采用甲基绿-派洛宁染色法和透射电镜观察4种纳米颗粒对细胞形态及超微结构的影响;采用流式细胞术（FCM）检测细胞凋亡率和细胞周期;用流式细胞仪以罗丹明123（Rh123）作为荧光指示剂检测细胞线粒体膜电位（MMP）的改变;不同浓度ACNP、纳米SiO₂、纳米TiO₂作用24 h后,用活性氧（ROS）捕获剂双氢罗丹明123（DHR123）孵育细胞,DHR123在细胞内被ROS氧化为可发出荧光的Rh123,通过流式细胞仪检测细胞内Rh123的平均荧光强度（MFI）而测得细胞内ROS水平。结果:ACNP、纳米SiO₂、纳米ZnO为球状颗粒,平均粒径分别为（34±6）nm,（30±5）nm,（50±10）nm;纳米TiO₂为近球状颗粒,平均粒径为（20±5）nm。4种纳米颗粒均能明显抑制BGC-823细胞的增殖,呈剂量和时间依赖性。ACNP作用48,72h后的半数抑制浓度(IC₅₀)分别为1.18,0.87mg/ml;纳米SiO₂作用24,48,72h后的IC₅₀分别为1.26,0.95,0.68mg/ml;纳米TiO₂作用72 h后的IC₅₀为0.88mg/ml;纳米ZnO作用24,48,72h后的IC₅₀分别为39.52,30.71,20.61μg/mL。4种纳米颗粒对BGC-823细胞毒性比较:纳米ZnO＞纳米SiO₂＞ACNP＞纳米TiO₂。ACNP作用24h后,低浓度（0.1,0.2 mg/ml）组LDH漏出量与对照组相比没有显著差异,0.4mg/ml和0.8mg/ml浓度组LDH漏出量高于对照组（P＜0.05）;作用48h后,各ACNP组LDH漏出量均显著高于对照组。纳米SiO₂各浓度作用组LDH漏出量均显著高于对照组,在0.1～0.8mg/ml浓度范围内呈剂量依赖性。0.1mg/ml的纳米TiO₂作用24h,LDH漏出量与对照组相比没有显著差异,此后随着作用浓度的增加和作用时间的延长,各组LDH漏出量高于对照组（P＜0.05）。纳米ZnO各浓度作用组LDH漏出量均显著高于对照组,在12.5～100.0μg/ml浓度范围内呈剂量依赖性。0.1 mg/ml的ACNP作用24 h后,细胞出现凋亡特征的形态学改变;凋亡细胞体积变小,细胞质浓缩,细胞核固缩、裂解。经0.2 mg/ml纳米SiO₂、0.2 mg/ml纳米TiO₂、12.5μg/ml纳米ZnO作用24 h后的细胞均出现坏死特征的形态学改变;坏死细胞膜破裂,核浓缩或溶解。在4种纳米颗粒作用组均可见纳米颗粒进入细胞及线粒体损伤。0.1,0.2 mg/ml的ACNP作用24 h后,细胞凋亡率分别为（5.01±1.16）%、（8.21±1.63）%,与对照组（2.48±0.58）%比较均有显著性差异;坏死率与对照组相比没有显著差异。纳米SiO₂、纳米TiO₂及纳米ZnO作用24 h,各浓度组细胞坏死率高于对照组（P＜0.05）,并呈明显剂量依赖性;凋亡率与对照组相比没有显著差异。经0.1,0.2 mg/ml ACNP作用24,48,72 h后,均可见细胞被明显阻滞在S期,G₀/G₁期细胞明显减少;DNA含量直方图上可见亚二倍体细胞峰,即凋亡细胞峰。纳米ZnO作用组也在24 h后即出现S期细胞增多,G₀/G₁期细胞减少;而纳米SiO₂和纳米TiO₂在作用48 h后才出现明显的S期细胞增多现象;在纳米SiO₂、纳米TiO₂及纳米ZnO作用组的DNA含量直方图上可见碎片峰,未见亚二倍体细胞峰（凋亡细胞峰）。ACNP（0.1,0.2,0.4 mg/ml）作用24h后,BGC-823细胞的MMP呈剂量依赖性降低;纳米SiO₂（0.1,0.2,0.4 mg/ml）及纳米TiO₂（0.1,0.2,0.4 mg/ml）作用于BGC-823细胞24 h后,MMP与对照组比较也有显著降低,并呈剂量依赖性;3种纳米颗粒引起细胞MMP降低的幅度比较:ACNP＞纳米SiO₂＞纳米TiO₂。0.1,0.2 mg/ml ACNP作用24 h后,代表细胞内ROS水平的Rh123平均荧光强度（MFI）分别为101.11±3.63、82.21±2.70,较对照组（62.18±2.05）明显升高（P＜0.05）;纳米SiO₂（0.1,0.2,0.4 mg/ml）作用24 h后,细胞内ROS水平显著降低,并呈剂量依赖性;0.1,0.2 mg/ml纳米TiO₂作用24 h后,细胞内ROS水平高于对照组（P＜0.05）。结论:ACNP在体外能抑制人胃癌BGC-823细胞的增殖,可使细胞阻滞于S期,诱导细胞凋亡,显示出较强的抗肿瘤活性。ACNP诱导肿瘤细胞凋亡的可能机制是诱导细胞发生氧化应激,生成ROS,并进一步通过活化线粒体信号转导途径诱导细胞凋亡;ACNP可进入细胞核,可能直接作用于核内遗传物质,阻断细胞有丝分裂,诱导细胞凋亡。纳米SiO₂、纳米TiO₂、纳米ZnO能对BGC-823细胞造成以细胞坏死为主的毒性损伤。纳米SiO₂可以产生Si和SiO自由基,诱导细胞氧化损伤,使其膜性结构通透性增加,细胞内容物（包括细胞内酶）漏出至膜外,造成细胞坏死。纳米TiO₂作为一种常见的光催化纳米材料,能够通过产生ROS或使BGC-823细胞内氧化应激增加,使细胞内ROS水平升高,ROS引起膜脂质过氧化,导致细胞膜及线粒体膜通透性增大。富集可溶性金属成分的纳米ZnO对膜结构的损伤作用明显强于其他三种纳米颗粒,能破坏细胞膜,导致细胞肿胀、坏死,其细胞毒性明显大于其他三种纳米颗粒。化学组成不同的纳米颗粒对细胞的生物学效应既有共性又有个性。纳米颗粒的细胞生物学效应可能受粒径、形状、表面特征、化学组成等多种因素的影响。