Titanium dioxide nanoparticles (TiO(2)-NPs, <100 nm) are increasingly being used in pharmaceuticals and cosmetics due to the unique properties derived from their small sizes. However, their large surface-area to mass ratio and high redox potential may negatively impact human health and the environment. TiO(2)-NPs can cause inflammation, pulmonary damage, fibrosis, and lung tumors and they are possibly carcinogenic to humans. Because cancer is a disease involving mutation, there are a large number of studies on the genotoxicity of TiO(2)-NPs. In this article, we review the results that have been reported in the literature, with a focus on data generated from the standard genotoxicity assays. The data include genotoxicity results from the Ames test, in vitro and in vivo Comet assay, in vitro and in vivo micronucleus assay, sister chromatid exchange assay, mammalian cell hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase gene assay, the wing somatic mutation and recombination assay, and the mouse phosphatidylinositol glycan, class A gene assay. Inconsistent results have been found in these assays, with both positive and negative responses being reported. The in vitro systems for assessing the genotoxicity of TiO(2)-NPs have generated a greater number of positive results than the in vivo systems, and tests for DNA and chromosome damage have produced more positive results than the assays measuring gene mutation. Nearly all tests for measuring the mutagenicity of TiO(2)-NPs were negative. The current data indicate that the genotoxicity of TiO(2)-NPs is mediated mainly through the generation of oxidative stress in cells.

中文翻译：

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二氧化钛纳米粒子的基因毒性

二氧化钛纳米粒子 (TiO(2)-NPs，<100 nm) 因其小尺寸而具有独特的特性，越来越多地用于药品和化妆品中。然而，它们的大表面积质量比和高氧化还原电位可能会对人类健康和环境产生负面影响。TiO(2)-NPs 可引起炎症、肺损伤、纤维化和肺肿瘤，它们可能对人类具有致癌性。由于癌症是一种涉及突变的疾病，因此有大量关于 TiO(2)-NPs 的遗传毒性的研究。在本文中，我们回顾了文献中报道的结果，重点关注标准遗传毒性分析产生的数据。数据包括 Ames 试验、体外和体内彗星试验、体外和体内微核试验的遗传毒性结果，姐妹染色单体交换分析、哺乳动物细胞次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶基因分析、翼体细胞突变和重组分析、小鼠磷脂酰肌醇聚糖、A 类基因分析。在这些测定中发现了不一致的结果，报告了阳性和阴性反应。用于评估 TiO(2)-NPs 基因毒性的体外系统比体内系统产生了更多的阳性结果，并且 DNA 和染色体损伤的测试比测量基因突变的测定产生了更多的阳性结果。几乎所有用于测量 TiO(2)-NPs 致突变性的测试都是阴性的。目前的数据表明，TiO(2)-NPs 的遗传毒性主要通过细胞中氧化应激的产生来介导。哺乳动物细胞次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶基因检测、翼体细胞突变和重组检测、小鼠磷脂酰肌醇聚糖、A类基因检测。在这些测定中发现了不一致的结果，报告了阳性和阴性反应。用于评估 TiO(2)-NPs 基因毒性的体外系统比体内系统产生了更多的阳性结果，并且对 DNA 和染色体损伤的测试比测量基因突变的测定产生了更多的阳性结果。几乎所有用于测量 TiO(2)-NPs 致突变性的测试都是阴性的。目前的数据表明，TiO(2)-NPs 的遗传毒性主要通过细胞中氧化应激的产生来介导。哺乳动物细胞次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶基因检测、翼体细胞突变和重组检测、小鼠磷脂酰肌醇聚糖、A类基因检测。在这些测定中发现了不一致的结果，报告了阳性和阴性反应。用于评估 TiO(2)-NPs 基因毒性的体外系统比体内系统产生了更多的阳性结果，并且 DNA 和染色体损伤的测试比测量基因突变的测定产生了更多的阳性结果。几乎所有用于测量 TiO(2)-NPs 致突变性的测试都是阴性的。目前的数据表明，TiO(2)-NPs 的遗传毒性主要通过细胞中氧化应激的产生来介导。和小鼠磷脂酰肌醇聚糖，A类基因测定。在这些测定中发现了不一致的结果，报告了阳性和阴性反应。用于评估 TiO(2)-NPs 基因毒性的体外系统比体内系统产生了更多的阳性结果，并且 DNA 和染色体损伤的测试比测量基因突变的测定产生了更多的阳性结果。几乎所有用于测量 TiO(2)-NPs 致突变性的测试都是阴性的。目前的数据表明，TiO(2)-NPs 的遗传毒性主要通过细胞中氧化应激的产生来介导。和小鼠磷脂酰肌醇聚糖，A类基因测定。在这些测定中发现了不一致的结果，报告了阳性和阴性反应。用于评估 TiO(2)-NPs 基因毒性的体外系统比体内系统产生了更多的阳性结果，并且对 DNA 和染色体损伤的测试比测量基因突变的测定产生了更多的阳性结果。几乎所有用于测量 TiO(2)-NPs 致突变性的测试都是阴性的。目前的数据表明，TiO(2)-NPs 的遗传毒性主要通过细胞中氧化应激的产生来介导。用于评估 TiO(2)-NPs 基因毒性的体外系统比体内系统产生了更多的阳性结果，并且 DNA 和染色体损伤的测试比测量基因突变的测定产生了更多的阳性结果。几乎所有用于测量 TiO(2)-NPs 致突变性的测试都是阴性的。目前的数据表明，TiO(2)-NPs 的遗传毒性主要通过细胞中氧化应激的产生来介导。用于评估 TiO(2)-NPs 基因毒性的体外系统比体内系统产生了更多的阳性结果，并且 DNA 和染色体损伤的测试比测量基因突变的测定产生了更多的阳性结果。几乎所有用于测量 TiO(2)-NPs 致突变性的测试都是阴性的。目前的数据表明，TiO(2)-NPs 的遗传毒性主要通过细胞中氧化应激的产生来介导。