镉（Cadmium,Cd）是水体中一种常见的污染物,易在生物体内富集,给水生生态系统带来巨大的风险。研究显示,Cd能造成鱼类神经毒性,而且Cd能诱导线粒体自噬,但是对于线粒体自噬在Cd致斑马鱼神经毒性中是否发挥调控作用还未见报道。本研究以受精后6小时（Hour post fertilization,hpf）-6天（Day post fertilization,dpf）（神经发育关键时期）的斑马鱼（Danio rerio）为研究对象,用不同浓度Cd（0,5,25,50μg/L）对其进行染毒,通过实时定量PCR（Real-time quantitative PCR,qPCR）、免疫印迹（Western blotting,WB）、酶联免疫、荧光染色和行为学分析等方法检测Cd对神经发育相关基因表达、乙酰胆碱酯酶（Acetylcholinesterase,AchE）活性、神经细胞凋亡和神经行为等方面的影响,揭示Cd的神经毒性效应;通过qPCR、WB和电镜等方法检测Cd对线粒体自噬相关基因和蛋白表达水平、线粒体自噬体形成等方面的影响,揭示Cd的线粒体自噬效应;在此基础上,通过添加环孢菌素A（Cyclosporin A,CsA）抑制Cd诱导的线粒体自噬后,检测神经毒性相关指标,阐明线粒体自噬在神经毒性中的作用,为Cd对鱼类神经毒性的影响提供新的资料。本论文取得以下研究结果:1.Cd造成斑马鱼神经毒性。（1）Cd能够在斑马鱼体内富集。我们首先检测了Cd在斑马鱼体内的富集情况,结果显示,幼鱼体内Cd的含量随着暴露浓度的升高而显著增加（p＜0.01）。（2）Cd造成了斑马鱼幼鱼行为异常。5和25μg/L Cd处理组中斑马鱼幼鱼的移动距离和移动速度变化趋势与对照组相比无显著差异,对光暗刺激响应正常。而50μg/L Cd处理组中斑马鱼幼鱼的移动距离和移动速度变化趋势与对照组相比差异显著（p＜0.01）,对光暗刺激响应缓慢。（3）Cd降低了斑马鱼AchE活性。Cd暴露组的AchE活性与对照组相比显著降低（p＜0.01）。（4）Cd引起斑马鱼大脑中的细胞凋亡。Cd暴露组中凋亡细胞数量与对照组相比显著增加（p＜0.01）。（5）Cd影响了斑马鱼神经发育相关基因和蛋白的表达。在mRNA水平上,elavl3、α1-tubulin和ngn1基因的相对表达量与对照组相比显著上调（p＜0.01）;syn2a、gfap和mbp基因的相对表达量与对照组相比显著下调（p＜0.01）;gap43基因在1和4 dpf的相对表达量与对照组相比显著上调（p＜0.01）,但是在5和6 dpf显著下调（p＜0.01）。在蛋白水平上,α1-Tubulin和Ngn1蛋白的相对表达量与对照组相比显著上调（p＜0.01）,而Gfap和Elavl3蛋白的相对表达量与对照组相比显著下调（p＜0.01）。2.Cd诱导斑马鱼线粒体自噬。在mRNA水平上,Cd处理组中的pink1、parkin、p62、lc3和nix基因的相对表达量与对照组相比显著上调（p＜0.01）。在蛋白水平上,Pink1、Parkin、P62和Lc3Ⅱ/Lc3Ⅰ蛋白的相对表达量与对照组相比也显著上调（p＜0.01）,同时Cd处理组能明显观察到线粒体自噬体的形成。3.Cd通过诱导线粒体自噬造成斑马鱼神经毒性。（1）线粒体自噬抑制剂CsA逆转了Cd造成的斑马鱼幼鱼行为异常。CsA+Cd联合处理组中斑马鱼幼鱼的移动距离和移动速度变化趋势与Cd处理组相比有显著差异（p＜0.01）,恢复到与对照组相近水平。（2）CsA抑制了Cd致AchE活性下降的效应。CsA+Cd联合处理组中的斑马鱼AchE活性与Cd处理组相比显著上升（p＜0.01）。（3）CsA抑制了Cd致大脑中细胞凋亡的效应。CsA+Cd联合处理组中凋亡细胞数量与Cd处理组相比显著减少（p＜0.01）,恢复到对照组水平。（4）CsA减弱了Cd对神经发育相关基因表达的影响。综上所述,Cd能够造成斑马鱼神经毒性和诱导线粒体自噬。使用线粒体自噬抑制剂CsA抑制Cd诱导的线粒体自噬后,减弱了Cd造成的神经毒性效应,说明Cd通过诱导线粒体自噬造成斑马鱼神经毒性。本论文从线粒体自噬的角度探讨Cd的神经毒性效应及机制,为认识Cd对鱼类的危害提供新的视角。