背景：锌离子在海马中高度聚集，并且在空间学习记忆中起到重要的作用。已有研究表明高剂量补锌可导致动物学习记忆障碍，但补锌对海马锌稳态的影响及其导致学习记忆障碍的机制不明。材料和方法：断奶ICR小鼠66只，随机分为三组：对照组，给予正常饮水；低剂量补锌组，饮用水中添加15ppm Zn；高剂量补锌组，饮用水中添加60ppm Zn。3个月后用T迷宫、情景辨别实验、情景恐惧实验、旷场试验来检测行为学；用原子吸收光谱技术检测血锌和脑锌；用Timm染色和TSQ染色检测突触囊泡中的锌；用高尔基染色检测树突棘数目；用免疫印迹检测学习记忆相关受体和突触蛋白、BDNF和TrkB信号通路的相关蛋白质的表达。为了确定锌和BDNF的关系，本研究进一步采用SD大鼠分为四组：对照组，侧脑室注射锌组，侧脑室注射锌和腹腔注射CQ（锌离子螯合剂）组，腹腔注射CQ组，用免疫印迹检测BDNF的表达水平。结果：（1）高剂量补锌组的小鼠在T迷宫和情景辨别实验中的学习成绩显著下降，提示其出现了海马依赖的学习记忆障碍；（2）高剂量补锌组的小鼠海马中的锌含量减少，尤其是在苔藓纤维-CA3区域；（3）高剂量补锌组的小鼠学习记忆相关受体和突触蛋白（NMDA-NR2A, NR2B, AMPA-GluR1, GluR2, PSD93and PSD95）的表达明显降低,并且树突棘严重丢失；（4）高剂量补锌导致海马中BDNF和TrkB信号通路相关蛋白质的表达水平降低；（5）SD大鼠侧脑室直接注射锌组BDNF表达水平升高，腹腔注射锌离子螯合剂组BDNF表达水平降低。结论：锌在海马依赖的学习记忆和BDNF的表达中起到重要作用，高剂量补锌引起海马中锌含量减少，进而通过突触中释放锌的减少和BDNF的缺失导致学习记忆障碍。