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目的:观察2,5-己二酮(HD)对大鼠脊髓和坐骨神经组织细胞凋亡作用,探讨其作用机制。材料和方法:40只雄性SD大鼠购于大连医科大学试验动物中心,称重并按随机数表法分为4组。将HD以0.9%无菌生理盐水进行稀释,用腹腔注射方法对大鼠进行染毒。染毒组的染毒剂量分别为100 mg/kg、200 mg/kg和400 mg/kg,注射量为0.3 ml/100 g,对照组给予相同剂量生理盐水。每周连续染毒5天,共5周。染毒结束后,每组各取两只动物经4%多聚甲醛灌注固定脊髓和坐骨神经。而每组其余的动物则提取脊髓和坐骨神经,置于-80℃深冻冰箱中保存。固定后的组织经石蜡包埋后制成石蜡切片,经TUNEL-Hoechst染色,检测各组大鼠脊髓和坐骨神经细胞的凋亡发生率。Western Blot检测各组大鼠脊髓和坐骨神经Akt、p-Akt、Bad、p-Bad的蛋白表达;检测脊髓和坐骨神经组织细胞线粒体和胞浆蛋白中细胞色素C蛋白的表达水平。免疫共沉淀法检测线粒体中Bad与Bcl-x L的二聚体表达。分光光度法检测Caspase-3的活力。采用SPSS 13.0软件,分析实验数据。结果:凋亡观察TUNEL-Hoechst染色结果显示,大鼠脊髓中,100 mg/kg、200mg/kg和400 mg/kg剂量凋亡的阳性细胞率分别是5.95%、7.84%和10.14%,均显著高于对照组(0.11%)(p<0.05)。坐骨神经中,100 mg/kg、200 mg/kg和400 mg/kg染毒组凋亡的阳性细胞率分别是5.14%、9.23%和12.75%,均显著高于与对照组(0.13%)(p<0.05)。Akt和Bad蛋白表达Western Blot检测结果发现,HD染毒组大鼠脊髓中Akt和Bad蛋白的表达与对照组相比均无显著性差异(p>0.05),然而p-Akt和p-Bad的表达均显著低于对照组(p<0.05),并呈现剂量依赖性降低。各染毒组大鼠坐骨神经组织中,Akt和Bad蛋白的表达与对照组相比均无显著性差异(p>0.05),而p-Akt和p-Bad的表达显著低于对照组(p<0.05),并随着剂量增加而降低。细胞色素C蛋白表达在染毒组大鼠脊髓与坐骨神经组织,其线粒体中细胞色素C表达显著低于对照组(p<0.05),而胞浆中细胞色素C的表达显著高于对照组(p<0.05)。Bad/Bcl-x L二聚体表达免疫共沉淀检测结果显示,脊髓与坐骨神经组织线粒体中,Bad与Bcl-x L的二聚体表达显著高于对照组(p<0.05),且呈现剂量依赖性升高。Caspase-3活性100 mg/kg、200 mg/kg和400 mg/kg染毒组大鼠脊髓Caspase-3活力分别为131%、219%和330%,均显著高于对照组(p<0.05),且呈现剂量依赖性升高。100 mg/kg、200 mg/kg和400 mg/kg染毒组大鼠坐骨神经Caspase 3活力分别为121%、213%和299%,均显著高于对照组(p<0.05),且呈现剂量依赖性升高。结论:HD暴露诱导大鼠脊髓和坐骨神经组织细胞凋亡,下调p-Akt和p-Bad蛋白表达,增加Bad与Bcl-x L在线粒体结合,促进细胞色素C由线粒体释放入胞浆,增强Caspase-3活性。结果提示,HD可能通过抑制PI3K/Akt信号通路诱导神经组织细胞凋亡。