萨马拉·阿尔梅达·达席尔瓦（Samara Almeida da Silva）|娜塔莉亚·马尔萨拉奥·佩肖托·索扎（Nathalia Marçallo Peixoto Souza）|乔瓦娜·阿劳霍·德莫拉伊斯·特林达德（Giovanna Araújo de Morais Trindade）|玛丽安娜·维尔特曼·波姆佩奥·弗劳齐诺（Marianna Wirthmann Pompeo Flauzino）|卡米拉·弗雷塔斯·德奥利维拉（Camila Freitas de Oliveira）|娜塔莉亚·布鲁克尔（Natália Brucker）|玛丽亚·皮拉尔·维纳德尔（María Pilar Vinardell）|马塞尔·恩里克·马尔孔德斯·萨里（Marcel Henrique Marcondes Sari）|卢安娜·莫塔·费雷拉（Luana Mota Ferreira）|杰西卡·布兰当·雷奥伦（Jéssica Brandão Reolon）
巴西巴拉那州瓜拉普阿瓦（Guarapuava-PR）中西部州立大学药学系
摘要
近年来，纳米结构系统的发展，特别是在医药和化妆品领域，取得了显著进展。随着这些技术的广泛应用，关于它们对人类健康和环境安全的潜在影响的讨论也日益增多。为了解决这些问题，并遵循3R原则（减少使用、改进方法和替代动物实验），在纳米载体开发的早期阶段探索了多种替代性的毒理学模型。其中，葱（Allium cepa 被广泛用于评估细胞毒性、遗传毒性和生态毒性效应。本综述基于乔安娜·布里格斯研究所（Joanna Briggs Institute）的方法学指南，从PubMed、Scopus和Web of Science数据库中检索了35项相关研究，并按照PRISMA-ScR标准进行了报告。大多数研究发表于2024年（18项）和2023年（17项），主要来自印度（12项）和巴西（7项）。无机纳米载体（主要是金属和金属氧化物纳米颗粒）占研究的26项，而有机载体（包括脂质、聚合物和生物分子基系统）占9项。大约一半的研究使用了阳性对照组（17项），标准暴露时间通常为24小时（17项）。葱 模型在检测有丝分裂异常、染色体异常和氧化应激指标方面表现出较高的敏感性和重复性。总体而言，无机纳米载体更常引发细胞遗传毒性和氧化效应，而有机系统则表现出较轻微的反应，这可能与它们较高的生物相容性和稳定性限制有关。这些发现进一步证明了葱 作为一种可靠、伦理且低成本的早期纳米毒性筛查生物指标物的价值。然而，研究中存在显著的方法学差异，这凸显了标准化实验方案和引入分子终点指标的必要性，以提高该替代毒理学模型的预测性和转化能力。
引言
纳米技术通过推动创新的药物递送系统并提升产品疗效，对制药和化妆品行业产生了重大影响[1]、[2]。然而，纳米毒性仍然是一个主要问题。纳米制剂的尺寸、形状、表面电荷和组成可能会影响其与生物系统的相互作用，从而对人类健康和环境造成意外影响。为确保纳米制剂的安全性，严格的毒理学评估和监管监督至关重要[3]、[4]。
随着纳米载体的日益使用，对有效毒理学评估方法的需求也日益增加。纳米制剂的独特性质会显著改变其在生物环境中的行为，因此人们越来越关注替代性评估模型。与传统方法相比，这些模型具有更高的重复性、更低的成本和更快的研究周期，同时遵循3R原则（减少使用、改进方法和替代动物实验）以最小化纳米毒理学研究中的动物实验[5]、[6]。
在这种背景下，葱（Allium cepa 模型成为一种有价值且易于使用的研究工具。自1938年Levan首次发现秋水仙碱能诱导植物细胞染色体改变以来，葱 模型已被广泛应用于评估各种物质的遗传毒性[7]。后来，格雷塔·菲斯克谢（Greta Fiskesjö）[8]详细阐述了实验程序，并强调了该测试在环境监测中的重要性；约根·兰克（Jørgen Rank）[9]则研究了染色体异常及其在不同应用场景中的适用性。该模型具有易于培养、成本较低以及强大的毒性评估能力等优点。近期研究中，研究人员还加入了暴露于有毒物质后氧化平衡的分析，以观察氧化应激和细胞反应的变化[10]、[11]。该方法在环境监测中显示出显著价值，能有效评估潜在污染物的生态风险[12]。此外，葱 模型还具有很强的转化潜力，可将研究结果应用于人类生物学研究，例如其与人类淋巴细胞和白细胞实验的相关性[6]、[13]、[14]。其应用范围的不断扩大，表明该模型在环境科学和毒理学研究中的适应性和重要性，使其能够评估新型纳米结构系统（如用于化妆品和药物递送的纳米载体）的毒性[15]、[16]、[17]。
鉴于纳米载体在制药和化妆品行业的广泛应用及其安全性问题，回顾相关文献以探讨葱 模型在评估这些系统毒性方面的应用显得十分必要。鉴于其作为替代模型的广泛使用及其在预测生物和生态毒性影响方面的相关性，本综述系统梳理了现有关于葱 在纳米毒理学中的研究文献。通过汇总和分析关键发现，本研究有助于了解该模型的优势、局限性及其在纳米载体安全性评估方面的应用前景。
方法学
本综述遵循了乔安娜·布里格斯研究所（Joanna Briggs Institute）制定的指南[18]，结果报告符合PRISMA扩展版（PRISMA-ScR）[19]的要求。为确保文档的完整性，研究方案已注册在开放科学框架（Open Science Framework, OSF）上，网址为：
https://doi.org/10.17605/OSF.IO/896HR 。研究采用了系统而透明的方法，包括制定详细的搜索策略并对其进行应用。
结果与讨论
通过对PubMed、Scopus和Web of Science数据库的全面搜索，共获得了1,351条记录。去除重复项后，筛选出1,013项研究；其中975项因不符合研究目的或资格标准而被排除。对38篇文章进行了全面评估，最终又有4篇文章被排除（见补充材料，表S2）。此外，还纳入了一项通过手动参考筛选发现的相关研究，使总数达到...
局限性与专家意见
尽管
葱 模型被广泛用于评估纳米材料的细胞毒性和遗传毒性，但现有研究中仍存在显著的方法学局限性，影响了研究的重复性和可比性（见表3）。本综述发现的一个主要问题是实验设计的异质性较大，这阻碍了直接比较和矛盾结果的解决。因此，需要进一步改进合成方法、加强比较以及采用更稳健的研究方法。
结论
本综述系统地梳理了利用
葱 模型作为非动物模型来初步评估纳米制剂细胞毒性和遗传毒性效应的科学证据。结果表明，该模型在检测早期细胞和染色体变化方面具有很强的敏感性，支持其作为纳米结构系统初步筛查工具的用途。证据表明
葱 对多种毒性效应均具有敏感性...
娜塔莉亚·布鲁克尔（Natália Brucker）： 撰写、审稿与编辑、方法学设计、实验实施、数据分析。
玛丽亚·皮拉尔·维纳德尔（María Pilar Vinardell）： 撰写、审稿与编辑、数据可视化、研究监督、方法学设计、数据分析。
玛丽安娜·维尔特曼·波姆佩奥·弗劳齐诺（Marianna Wirthmann Pompeo Flauzino）： 撰写、审稿与编辑、方法学设计、数据分析。
卡米拉·弗雷塔斯·德奥利维拉（Camila Freitas de Oliveira）： 撰写、审稿与编辑、方法学设计、数据分析。
杰西卡·布兰当·雷奥伦（Jessica Brandão Reolon）： 撰写、审稿与编辑、数据可视化、项目监督。
利益冲突声明
☒ 作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。
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