纳米银改变细胞能量代谢方式的机制示意图
由于纳米银的抗菌特性，其被广泛应用于生产、生活的各个方面，然而，随之而来的环境与健康风险也日益受到关注。目前缺乏对纳米银在亚致死浓度下暴露的生物学效应的认识，纳米银在低剂量暴露下影响的细胞能量代谢属于空白领域。
中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室刘思金研究组在纳米银改变细胞能量代谢方式及其作用机制研究方面取得重要进展。相关研究成果发表在美国化学会杂志ACS Nano（ACS Nano, 2014, DOI:10.1021/nn500719m）上。
刘思金研究组发现低剂量暴露下纳米银改变了细胞能量代谢方式。非毒性浓度纳米银暴露可导致细胞内ATP的产生减少和呼吸链的功能减弱，而细胞能量代谢方式被迫由氧化磷酸化为主的有氧代谢转变为无氧糖酵解，以维持细胞生存的能量需求；机制研究方面，纳米银改变了能量代谢调控因子PGC-1α的含量及一些能量代谢相关基因（如PFKFB3和PDHA1）的表达，这些变化在一定程度上促进了细胞能量代谢方式的转变。此外，研究还发现非毒性剂量纳米银诱导了线粒体膜电位的去极化和呼吸链复合体活性的降低，这也是导致细胞能量代谢方式改变的机制之一。这项研究工作对揭示纳米银的生物学效应及环境健康风险具有重要科学价值。
该研究得到了国家973项目和基金委自然基金项目的支持。
环境化学与生态毒理学国家重点实验室
2014年5月9日