肾脏排泄是生物医学应用的纳米颗粒从体内清除的主要途径。因此，了解纳米药物与肾脏的相互作用是至关重要的。本文探讨了小鼠静脉注射PEG化氧化石墨烯片（GOs）后，其横向尺寸（~70 nm和~300 nm）、剂量（体内为1、5和15 mg/kg，体外为0.1~250μg/mL）和时间依赖性（体内为48 h和7 days）在肾脏的沉积和损伤。特别研究了对三种典型的肾脏细胞类型的细胞毒性影响，这些细胞与GO的肾脏排泄有关。

       通过使用体内荧光成像和原位拉曼成像及光谱分析发现GOs可以逐渐从肾脏中消除，其中肾小球和肾小管是其目标沉积部位，但只有高剂量的GO注射才会诱发明显的肾脏组织学和超微结构变化。高剂量GO诱导的细胞毒性包括细胞活力下降和细胞凋亡增加。肾脏细胞对GO的内化引起了细胞膜损伤（细胞内LDH释放）和氧化应激水平的增加（ROS水平升高，GSH/GSSG比例下降），同时伴随着线粒体膜电位下降和促炎症细胞因子TNF-α和IL-18的上调表达，导致细胞凋亡。GO处理激活了Keap1/Nrf2信号；然而，Nrf2的抗氧化功能可被细胞凋亡的参与所抑制。GO诱导的细胞毒性被证明与氧化压力和炎症反应有关。一般来说，l-GO比s-GO具有更明显的细胞毒性和更严重的细胞损伤，显示出对肾细胞的横向尺寸依赖性的毒性。更重要的是，GO诱导的细胞毒性与肾细胞类型无关。这些结果表明，应考虑GO在生物医学应用中的剂量，并应更多地关注高剂量GO引起肾脏沉积和潜在肾脏毒性。

        这一研究结果已于近期发表于Molecules（DOI: 10.3390/ molecules27227956）上 ，中国科学院高能所汪冰博士及丰伟悦研究员为论文的通讯作者，博士生陈伟为第一作者。该研究得到国家自然科学基金委的资助。