纳米毒理学研究证实超细粒子可通过肺血屏障进入血流，参加全身血液循环，提示纳米材料暴露对血管系统存在潜在影响。我们在充分了解血管毒性化合物及毒性机理的基础上，分析了纳米材料的特殊性质，首次提出“纳米材料呼吸暴露可通过肺血屏障进入血液循环，在穿透血管过程中上调SM22α蛋白表达诱导血管外膜成纤维细胞的转化进而增殖、迁移导致血管损伤”的假说。我们预实验结果证实单臂碳纳米管可以上调血管组织SM22α蛋白表达，但其分子调控机制尚不清楚。本研究首先使用浓硝酸/浓硫酸混酸氧化超声处理单壁纳米碳管（SWCNTs），然后采用Iodogen方法对其进行放射性125I标记，生成碘化的单壁碳纳米管。用超滤离心法将标记产物纯化后，经气管滴注暴露健康成年雄性Wistar大鼠，观察到血清、血管中125I-SWCNTs放射性分布在2h迅速增高，8h内无明显降低，说明SWCNTs能够透过肺血屏障进入血液循环。SWCNTs在穿透肺血屏障进入血流首先受损的是血管外膜。血管外膜不仅构成了血管的支撑结构，同时集神经-内分泌-免疫功能于一体，是一个结构和功能复杂的组成成分，对于血管的结构和功能调节起着直接或间接的重要调控作用。作为血管外膜主要细胞成分的成纤维细胞（AFs）能够通过感受各种刺激、改变自身功能以及表型转化在血管损伤中发挥关键作用。我们利用Ⅰ型胶原酶消化法原代培养大鼠胸主动脉血管外膜成纤维细胞，采用WST方法检测SWCNTs对AFs的细胞毒性、荧光探针技术检测氧化应激损伤、透射电镜（TEM）观察细胞超微结构的改变、免疫组化检测细胞表型转化标志蛋白SM22α的表达及免疫印迹技术检测调控SM22α蛋白表达的分子机制。研究结果表明在一定条件下随着SWCNTs暴露剂量的增加和作用时间的延长，细胞存活率逐渐降低；透射电镜结果显示，SWCNTs能够穿透细胞膜进入细胞，细胞超微结构发生改变，表现为细胞水肿，细胞膜不完整，内质网、线粒体等细胞器受损；调控机制研究结果表明SWCNTs暴露早期可激活非Smad依赖的JNK途径，但后期主要是通过激活TGF-β1/Smads途径，二者共同调控SM22α蛋白的表达，促进血管外膜成纤维向肌成纤维细胞表型转化。研究成果可为深入开展纳米材料对血管系统的生物安全影响评价奠定理论和技术基础。