纳米银因具有独特的理化性质和良好的抗菌新能，已经成为商品化程度最高的纳米材料，而随着纳米银的广泛应用，其暴露风险也逐渐增加。虽已有许多研究表明，纳米银可透过胎盘屏障潜在胚胎毒性风险，但由于模型所限，纳米银对胚胎发育的具体影响及机制仍然值得关注。小鼠胚胎干细胞和人胚胎干细胞在发育生物学的研究中均发挥了重要作用，也使得评估各种物质的胚胎发育毒性成为可能。因此，本文利用小鼠胚胎干细胞以及人胚胎干细胞，从以下几方面研究了纳米银的发育毒性，并比较纳米银和硝酸银的毒性差异：
（1）小鼠胚胎干细胞和人胚胎干细胞拟胚体分化毒性研究：纳米银和硝酸银会影响小鼠胚胎干细胞和人胚胎干细胞的拟胚体分化过程。浓度不高于0.1μg/mL 的纳米银和硝酸银会干扰小鼠胚胎干细胞拟胚体的正常分化，影响内胚层（Hnf、Gata6）、中胚层（Flk1、Hand1）以及外胚层（Nestin、Sox3、Pax6）标志基因的表达水平。在人胚胎干细胞拟胚体分化过程中，相同的浓度下，纳米银和硝酸银同样会影响内胚层（CXCR4、HNF4A、SOX17、NODAL）、中胚层（EOMES、BMP4、MSX1、MESP1）和外胚层（PAX6、TFAP2A、SOX10、HES5）标志基因的表达。在两种胚胎干细细胞实验中，均出现了纳米银促进中胚层标志基因表达水平上升，而硝酸银抑制中胚层标志基因表达的现象，提示我们纳米银和硝酸银的发育毒性效应存在差别；
（2）小鼠胚胎干细胞神经分化毒性研究：首先研究了纳米银对小鼠胚胎干细胞神经发育的影响。研究中使用了20 nm 柠檬酸包被的纳米银，在浓度不高于0.1 μg/mL 的情况下，纳米银或硝酸银均不会影响细胞活力，也未导致细胞内产生氧化应激现象。然而，在此浓度下，纳米银或硝酸银均会对小鼠胚胎干细胞的神经分化造成影响。经过给药处理，Sox1、Sox3、Map2、Pax6、Nestin 以及Neurod等神经前体细胞标志基因的表达水平均有显著上调。进一步分子机制研究发现，纳米银和硝酸银对小鼠胚胎干细胞神经分化的影响主要通过干扰Notch 信号通路而实现。与硝酸银相比，纳米银产生毒性效应时间更早；
（3）人胚胎干细胞外胚层相关组织毒性研究：纳米银和硝酸银会对人胚胎干细胞外胚层分化的颅基板造成影响。浓度不高于0.1 μg/mL 纳米银和硝酸银对神经外胚层、神经嵴以及非神经外胚层发育影响不大。但是会通过影响SIX3 及PAX6 基因的表达，对颅基板的发育过程造成影响。实验发现，纳米银和硝酸银对颅基板的影响可能与其对FGF 信号通路的抑制作用相关。同时，纳米银和硝酸银对FGF19、FGF4 以及EYA1 等基因的影响，提示我们进一步要关注胚胎眼部的发育。相较于硝酸银，纳米银对颅基板发育过程的毒性效应更加持久；
（4）人胚胎干细胞中胚层相关组织毒性研究：实验中利用心脏发育毒性研究纳米银对中胚层相关脏器的毒性效应，证实纳米银和硝酸银会影响人胚胎干细胞的心脏发育过程。实验发现，浓度不高于0.1 μg/mL 纳米银和硝酸银对心脏的发育过程会产生不同的毒性效应，其中，纳米银会使NKX2.5、MYH6 以及ISL 等心脏发育相关标志基因的表达水平上升，然而，硝酸银则会抑制这些基因的表达；
（5）人胚胎干细胞内胚层相关组织毒性研究：我们将肝脏分化毒性作为检测内胚层发育毒性的终点，发现纳米银和硝酸银影响人胚胎干细胞的肝脏发育过程。结果表明，浓度不高于0.1 μg/mL 硝酸银产生毒性影响起始于肝脏前体细胞形成阶段，而纳米银则从稍晚期的类肝脏细胞形成阶段开始，显著影响AFP 和HNF4A 等功能基因的表达，进而对肝脏的发育产生影响。同时纳米银和硝酸银会影响肝脏发育早期糖原的积累，影响CYP 家族的基因表达水平，对肝脏的功能造成影响。
    综上所述，本论文利用胚胎干细胞毒理学模型，系统的研究了纳米银和硝酸银对拟胚体发育、神经发育、心脏发育和肝脏发育的影响，证明了低浓度纳米银会从分子水平上，对人体三胚层的多个器官的早期发育造成影响。同时，比较了纳米银和硝酸银毒性效应的区别，说明纳米银的毒性不完全是由其释放的银离子造成的，在未来的研究中，应当多注意纳米颗粒对人体发育的影响。