目的:甲基汞（Methylmercury,MeHg）是一种亲脂性的环境毒物,可导致人类的中枢神经系统受损。MeHg与大脑有很强的亲和力,当MeHg进入机体后,穿过血脑屏障,在大脑中蓄积,这是MeHg发挥神经毒性的重要基础。MeHg能通过-SH基团的高亲和力降低GSH含量,抑制抗氧化酶的转录,并降低对过量活性氧（Reactive Oxygen Species,ROS）的清除能力,从而引起氧化应激。PI3K/AKT能活化mTOR,抑制神经细胞自噬,AMPK/TSC2能阻止下游mTOR的激活,导致神经细胞的自噬水平升高。N-乙酰-L-半胱氨酸（N-acetyl-l-cysteine,NAC）是一种抗氧化剂,能清除细胞内过量的ROS,在临床疾病的预防和治疗中被广泛使用。本研究通过动物体内实验,研究在MeHg诱导的神经毒性中,MeHg能否诱导大脑皮质神经细胞自噬及氧化应激,同时应用NAC预处理,进一步研究氧化应激对PI3K/AKT/mTOR和AMPK/TSC2/mTOR自噬信号通路的影响,为MeHg神经毒性机制的研究提供理论依据。方法:辽宁长生生物技术股份有限公司提供的清洁级Wistar大鼠72只,体重为160-180 g,雌雄各半。32只大鼠随机分为对照组、低汞组、中汞组、高汞组,每组雌雄大鼠各4只,对照组用0.9%的氯化钠灌胃,低汞组、中汞组、高汞组分别用4μmol/kg、8μmol/kg、12μmol/kg MeHg灌胃染毒,每日染毒1次,连续染毒28日。染毒过程中隔天称量并记录体重变化、用水迷宫、旷场和爪抓力实验检测大鼠神经行为学损害,HE染色观察大鼠大脑皮质的病理学损伤,透射电镜观察自噬体的形成。另外的40只大鼠随机分为对照组、NAC组、MeHg组、NAC+MeHg组,每组雌雄各5只。对照组和MeHg组皮下注射0.9%的氯化钠,同时,将1 mmol/kg NAC通过皮下注射对NAC组及NAC+MeHg组进行预处理;2 h后进行灌胃染毒,对照组及NAC组用0.9%的氯化钠灌胃处理,MeHg组和NAC+MeHg组灌胃12μmol/kg MeHg。NAC预处理及染汞每日一次,连续染毒28日。染毒结束后,MDC法检测自噬荧光强度,流式细胞术检测ROS的形成,试剂盒检测GSH、MDA、GSH-Px和总-SH的变化;用RT-q PCR和Western blotting测定PI3K/AKT/mTOR和AMPK/TSC2/mTOR通路相关指标的mRNA和蛋白表达水平。结果:1.MeHg可以损害大鼠的空间学习记忆能力、运动功能、动物自发活动度。与对照组相比,随着染汞剂量的增加,在Morris水迷宫实验中,染汞组大鼠逃避潜伏期的移动距离和逃避潜伏期均增加;撤去平台,染汞组大鼠在平台象限的累计持续时间明显减少,同时穿过平台象限的次数也显著减少;旷场实验中大鼠的移动总距离及中心区平均活动时间下降;爪抓力测试中,大鼠的爪抓力明显减弱;HE染色结果表明,染汞组大鼠大脑皮质的病理学损伤显著高于对照组;透射电镜结果表明染汞组自噬体增加,Western blotting分析提示自噬相关蛋白LC3II/I和Beclin1的表达在染汞后呈现剂量依赖性上升。2.与对照组相比,MeHg组ROS和MDA含量升高,GSH及-SH含量、GSHPx活力均下降,与MeHg组相比,NAC+MeHg组大鼠大脑皮质中ROS和MDA含量降低,GSH及-SH含量、GSH-Px活力显著上升,差异有统计学意义。3.与对照组相比,MeHg组大鼠大脑皮质PI3K、AKT、mTOR的mRNA表达水平显著下降,同时其蛋白表达水平也随之下降,AMPK和Beclin1的mRNA及蛋白表达水平显著升高,自噬荧光强度显著升高;与MeHg组相比,NAC+MeHg组大鼠大脑皮质PI3K、AKT、mTOR的mRNA及蛋白表达水平显著升高,AMPK和Beclin1的mRNA及蛋白表达水平显著下降,自噬荧光强度显著下降,差异有统计学意义。结论:1.MeHg暴露导致大鼠大脑皮质神经毒性效应并诱导神经细胞自噬。2.MeHg暴露导致大鼠大脑皮质氧化应激,NAC对MeHg所致大鼠大脑皮质氧化应激具有一定的拮抗作用。3.NAC可通过拮抗氧化应激,调节PI3K/AKT/mTOR及AMPK/TSC2/mTOR信号通路介导的神经细胞自噬。