目的:建立妊娠期大气细颗粒物PM_2.5（颗粒直径≤2.5μm）暴露的动物模型,观察妊娠期PM_2.5暴露后新生子代鼠大脑皮层和海马区神经元超微结构的变化,检测子代鼠发育过程中大脑皮层和海马区神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞的凋亡情况,分析大脑皮层和海马区凋亡相关因子的表达变化,评估子代鼠的认知水平、焦虑以及抑郁样情绪,进一步探讨妊娠期PM_2.5暴露导致子代神经发育损害的机制,从而评价妊娠期空气污染物暴露引起胎儿神经发育异常的风险。方法:1动物分组及模型建立将孕鼠随机分为空白组、对照组、PM_2.5模型组（分为低剂量组、中剂量组和高剂量组）。利用改良快速小鼠气管滴注法,根据环境PM_2.5日均剂量,分别向PM_2.5低、中、高剂量组滴注浓度为0.2592μg/μL、1.728μg/μL和3.456μg/μL的30μL PM_2.5混悬液,对照组滴注相同体积PBS,空白组不做任何处理。妊娠期每3天气管滴注1次,共7次。2细胞凋亡的检测2.1凋亡细胞的分布和类型子代鼠出生后1天,制备大脑皮层和海马组织超薄切片,透射电镜观察神经元超微结构变化。子代鼠出生后14天,制备大脑皮层和海马组织冰冻切片,TUNEL染色观察大脑皮层额叶区、海马CA1、CA3和DG区细胞凋亡的情况,激光共聚焦显微镜技术和免疫荧光双标染色检测大脑皮层和海马区NeuN/TUNEL、GFAP/TUNEL、Iba1/TUNEL双阳性细胞的分布。2.2凋亡相关基因检测子代鼠出生后14天,分别分离大脑皮层和海马组织,荧光定量RT-PCR技术检测凋亡相关因子Caspase-8、Caspase-9、Bcl-2、Bax、p53、c-Fos的转录情况,Western blot技术检测Cleaved Caspase-8、Cleaved Caspase-9、Bcl-2、Bax、p53、c-Fos凋亡相关蛋白的表达变化。3动物行为学检测子代鼠出生后30天,通过旷场实验及悬尾实验评估各组小鼠焦虑、抑郁样情绪和行为变化,通过Mirror水迷宫实验评估各组小鼠学习记忆等认知功能的变化情况。结果:1 PM_2.5中、高剂量组新生子代鼠大脑皮层神经元出现线粒体嵴断裂、局部模糊及自噬等超微结构改变;PM_2.5高剂量组突触小泡的数量较对照组明显减少,且突触前膜和突触后膜电子密度降低。PM_2.5中、高剂量组子代鼠海马神经元出现轻微的线粒体损伤、核周隙增宽。2子代鼠出生后14天,与对照组相比,PM_2.5中、高剂量组大脑皮层额叶区及海马CA1、CA3和DG区TUNEL阳性细胞增多,细胞凋亡率增加,差异有统计学意义（P<0.05,P<0.01）。与对照组相比,子代鼠大脑皮层额叶区,PM_2.5中、高剂量组NeuN荧光强度随PM_2.5剂量增加而降低（P<0.01）;海马DG区,NeuN荧光强度随PM_2.5剂量增加而降低,且PM_2.5高剂量组显著降低（P<0.01）。与对照组相比,子代鼠大脑皮层额叶区及海马CA1、CA3和DG区,NeuN/TUNEL双阳性细胞数均随PM_2.5剂量增加而增加,大脑皮层额叶区变化最为显著（P<0.01）。与对照组相比,大脑皮层额叶区及海马CA1、CA3和DG区,GFAP和Iba1荧光强度均随PM_2.5剂量增加而增强,GFAP/TUNEL双阳性细胞和Iba1/TUNEL双阳性细胞的数量均增多,与PM_2.5剂量呈正比。3大脑皮层凋亡相关因子变化:与对照组相比,PM_2.5模型组子代鼠大脑皮层内Caspase-8、Caspase-9、p53、c-Fos mRNA和蛋白表达增多（P<0.05,P<0.01）,但Bcl-2和Bcl-2/Bax mRNA和蛋白表达降低（P<0.05,P<0.01）;其中,PM_2.5高剂量组Caspase-8、Caspase-9、p53、c-Fos mRNA和蛋白表达显著增多（P<0.01）,Bcl-2和和Bcl-2/Bax mRNA和蛋白表达降低（P<0.05,P<0.01）;PM_2.5中剂量组Caspase-9、p53、c-Fos mRNA表达和Caspase-8、Caspase-9、c-Fos蛋白表达增多（P<0.05,P<0.01）,Bcl-2 mRNA和蛋白表达减少（P<0.05,P<0.01）;PM_2.5低剂量组各指标mRNA和蛋白表达与对照组相比差异无统计学意义（P>0.05）。4海马区凋亡相关因子表达:与对照组相比,PM_2.5模型组子代鼠海马内Caspase-8、Caspase-9、p53、c-Fos mRNA和蛋白表达增多（P<0.05,P<0.01）,但Bcl-2和Bcl-2/Bax mRNA和蛋白表达降低（P<0.05,P<0.01）;其中,PM_2.5高剂量组Caspase-8、Caspase-9、p53、c-Fos mRNA和蛋白表达增多（P<0.05,P<0.01）,Bcl-2和Bcl-2/Bax mRNA和蛋白表达降低（P<0.05,P<0.01）;PM_2.5中剂量组Caspase-9、c-Fos mRNA表达显著增多（P<0.01）,Caspase-9、p53、c-Fos蛋白表达增多（P<0.05,P<0.01）;PM_2.5低剂量组Caspase-9、c-Fos mRNA和蛋白表达增多（P<0.05,P<0.01）。5子代鼠行为学改变5.1旷场实验结果显示:与对照组相比,PM_2.5中、高剂量组子代鼠活动总路程缩短,且PM_2.5高剂量组具有显著差异（P<0.01）。与对照组相比,PM_2.5模型组子代鼠中央区域活动路程减少,PM_2.5中、高剂量组PM_2.5高剂量组差异有统计学意义（P<0.05）。5.2悬尾实验结果显示:与对照组相比,PM_2.5中、高剂量组静止时间延长,差异有统计学意义（P<0.05）,PM_2.5低剂量组子代鼠静止时间变化不明显（P>0.05）。5.3 Morris水迷宫结果显示:与对照组相比,PM_2.5模型组子代鼠逃逸潜伏期略有缩短,差异不明显（P>0.05）;PM_2.5高剂量组子代鼠进入逃逸平台区活动距离较对照组缩短（P<0.05）;PM_2.5中、高剂量组子代鼠进入目标象限的次数显著下降（P<0.01）。结论:1妊娠期PM_2.5暴露导致子代鼠大脑皮层和海马区神经元出现线粒体功能障碍和以凋亡为特征的超微结构改变。2妊娠期PM_2.5暴露导致子代鼠大脑皮层和海马主要部位神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞凋亡增多,可能与凋亡相关基因激活有关。3妊娠期PM_2.5暴露可引起子代鼠认知和社会行为改变,出现焦虑和抑郁样情绪,可能与神经元数量减少、星形胶质细胞和小胶质细胞激活有关。