目的通过体外培养大鼠神经细胞并用不同浓度氯化铝染毒,在细胞水平上研究铝致神经细胞凋亡的分子机制。方法采用新生1-3天的SD大鼠,在无菌条件下取出脑皮质并用0.25%胰酶消化,以1×10⁵密度接种神经细胞。用AlCl₃·6H₂O分别对神经细胞染毒,分为对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组,使其终浓度为0mM/L、0.5 mM/L、1.0 mM/L、2.0 mM/L, 继续培养48h ,观察细胞的生长状况并测定其生化和分子生物学改变。①光镜、电镜、荧光染色和TUNEL法观察神经细胞的形态学变化,并用流式细胞术定量检测神经细胞的早期、晚期及总凋亡率。②透射电镜观察线粒体的形态学改变并检测线粒体的膜标志酶和ATP酶活力,用western blot 法测定凋亡相关蛋白CtyC和Caspase-3的含量变化。③透射电镜观察内质网的形态学改变并检测内质网的脂质过氧化水平,用western blot 法测定凋亡相关蛋白CtyC和Caspase-3的含量变化。④免疫组化法及RT-PCR法检测神经细胞Bcl-2、Bax 蛋白及基因的含量及表达情况。结果①光镜下可见凋亡细胞体积缩小,染色质致密聚集成斑块状,铝剂量的加大可以明显减少神经元的轴突和树突的数量、缩短突触长度和减少神经元细胞间和细胞与突触间的连接。相差显微镜下可清楚地观察到凋亡细胞的发泡和凋亡小体。透射电镜下也可以见到凋亡细胞的特征性变化,扫描电镜更加直接地观察到凋亡细胞表面泡状突起的形成。吖啶橙（AO）-溴化乙啶（EB）双荧光染色法可以清楚地观察到细胞的早期凋亡和晚期凋亡现象,并随着染铝剂量的加大可见TUNEL法DNA碎片绿染颗粒逐渐增多。流式细胞术定量检测结果显示,细胞的早期、晚期和总凋亡率均随着染铝剂量的加大而升高（p<0.01, r为0.878, 0.927,0.976）。②透射电镜观察线粒体的形态学改变发现,凋亡细胞线粒体的结构变化主要是肿胀,并可伴有线粒体嵴数减少或消失。肿胀重者呈气球样变和空泡化。线粒体的内膜标志酶琥珀酸脱氢酶（SDH）、外膜标志酶单胺氧化酶（MAO）及Ca²⁺-Mg²⁺ATP酶、Na⁺-K⁺ATP酶活力检测结果显示,各酶的活力在低剂量染毒组均有显著升高（p<0.01）,但随着染毒剂量的加大,在中高剂量组逐渐下降,且在高剂量染铝组各酶的活力均较对照组显著降低（p<0.01）。检测线粒体凋亡相关蛋白CtyC和活性caspase-3的含量变化发现,胞浆和线粒体中的活