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目的:研究MeHg暴露所致大鼠大脑皮质神经毒性中mTOR信号通路及Vps34-Beclin1复合物信号通路对自噬的调控作用,并探讨细胞自噬对凋亡的影响,为深入探索MeHg的神经毒性机制提供实验依据。方法:本研究应用整体动物实验,其中32只Wistar大鼠,分为4组,每组雌雄数量相等,分别为对照组、4μmol/kg MeHg组、8μmol/kg MeHg组和12μmol/kg MeHg组。对照组灌胃生理盐水,染汞组分别灌胃相应浓度的MeHg,连续染毒4周。最后一次染毒24 h后,每组选取4只大鼠麻醉,经左心室多聚甲醛灌流固定后进行HE染色,在显微镜下观察大鼠大脑皮质病理损伤;各组其余4只大鼠进行以下实验:透射电镜下观察大鼠大脑皮质神经元细胞超微结构改变,MDC染色法检测自噬荧光强度,流式细胞术检测大鼠大脑皮质细胞凋亡情况,并通过Western blotting法检测大脑皮质中Beclin1、p62、LC3、Bax、Bcl-2和cleaved Caspase-3的蛋白表达。在此基础上,使用mTOR抑制剂Rapa与Vps34抑制剂3-MA探讨MeHg诱导的细胞自噬对凋亡的影响。24只Wistar大鼠,每组雌雄数量相等,分为6组。对照组:大鼠背部皮下注射生理盐水,2 h后灌胃生理盐水,Rapa组:皮下注射1 mg/kg Rapa,2 h后灌胃生理盐水,3-MA组:皮下注射10 mg/kg 3-MA,2 h后灌胃生理盐水,MeHg组:皮下注射生理盐水,2 h后灌胃12μmol/kg MeHg,Rapa预处理组:皮下注射1 mg/kg Rapa,2 h后灌胃12μmol/kg MeHg,3-MA预处理组:皮下注射10 mg/kg 3-MA,2 h后灌胃12μmol/kg MeHg。预处理隔日一次,染毒每日一次,连续4周。最后一次染毒24 h后,麻醉,处死,冰浴下分离大脑皮质,应用MDC染色法检测大脑皮质细胞自噬荧光强度,同时应用流式细胞术、RT-q PCR以及Western blotting法来检测细胞自噬及凋亡相关指标。结果:1、MeHg诱导大鼠大脑皮质细胞自噬和凋亡,且随着MeHg浓度的增加,自噬和凋亡水平逐渐升高。HE染色发现,随着染MeHg浓度的增加,大脑皮质病理损伤程度逐渐加重。透射电镜下可观察到MeHg组大鼠大脑皮质神经元细胞膜边界模糊不清,核膜不完整,线粒体损伤严重,出现较多的自噬小体。自噬荧光强度在染汞后明显升高,这与自噬相关蛋白（Beclin1和LC3）表达水平明显升高的趋势是一致的,而自噬底物p62的表达水平逐渐下降。另外,细胞凋亡率在染汞后逐渐升高,这与凋亡相关蛋白（Bax和cleaved Caspase-3）表达水平在染汞后显著升高的趋势一致,而Bcl-2蛋白表达水平逐渐下降。2、mTOR信号通路及Vps34-Beclin1复合物信号通路相关因子的m RNA及蛋白参与MeHg神经毒性的调控,促进自噬可减少大鼠大脑皮质细胞凋亡水平,相反,抑制自噬会增加大鼠大脑皮质细胞凋亡水平。MDC荧光强度检测与流式细胞分析的结果表明,12μmol/kg MeHg组自噬荧光强度和凋亡率均显著高于对照组;而与12μmol/kg MeHg组相比,3-MA预处理组自噬荧光强度显著下降,凋亡率显著升高,Rapa预处理组自噬荧光强度显著升高,凋亡率显著下降。另外,与对照组相比,12μmol/kg MeHg能抑制mTOR与Bcl-2的m RNA及蛋白表达,增强Vps34和Beclin1的m RNA及蛋白表达;此外,MeHg还能增加LC3、cleaved Caspase-3及MAPKs（Erk、p38和JNK）等蛋白表达。与12μmol/kg MeHg组相比,Rapa预处理组自噬水平增高,而细胞凋亡水平显著下降,表现为:与12μmol/kg MeHg组相比,Rapa预处理组mTOR和Bcl-2的m RNA及蛋白表达显著下降,LC3等自噬相关蛋白表达增加,而S6K1、4EBP1和MAPKs（Erk、p38和JNK）等自噬和凋亡相关因子的蛋白表达水平下降;3-MA预处理组抑制自噬的同时会使细胞凋亡水平进一步升高,表现为:与12μmol/kg MeHg组相比,3-MA预处理组抑制Vps34等正向调节自噬因子的m RNA及蛋白表达,对凋亡的影响表现为抑制Bcl-2的m RNA及蛋白表达同时增加Bax、cleaved Caspase-3和JNK的蛋白表达。结论:1、MeHg诱导大鼠大脑皮质细胞自噬和凋亡。2、MeHg可抑制mTOR信号通路诱导自噬,Rapa通过进一步抑制mTOR来活化自噬并减轻大脑皮质细胞凋亡。3、MeHg可激活Vps34-Beclin1复合物信号通路诱导自噬,3-MA通过抑制Vps34来抑制自噬进而加剧大脑皮质细胞凋亡。