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随着稀土应用的日趋广泛，不可避免地进入环境中并在生物体内累积，其对人体健康可能造成的影响己引起人们的普遍关注。作为轻稀土元素最重要的蓄积器官，稀土对肝脏的损伤作用值得深入探讨。目前，国内外已开展稀土元素对肝毒性和免疫功能影响的研究，但其分子机制尚未清楚。鉴于此，本论文主要研究稀土长期摄入对肝脏及机体免疫功能的影响，为制定稀土使用安全标准和评价稀土生物效应提供实验依据。论文主要涉及以下内容：（1）镧系元素（Ln）可以对大鼠和小鼠产生各种毒性作用，但是其作用机制仍不明朗。本实验中，用等离子电感耦合-质谱、不同光谱方法、凝胶电泳及透射电子显微镜的技术手段，以不同剂量（2、10和20mg/kg BW）的CeCl3持续灌胃小鼠45天观察肝脏DNA构象变化及肝细胞凋亡程度。结果表明CeCl3处理后小鼠肝体比显著上升。肝脏中铈元素明显累积，并插入到DNA碱基对中或与DNA核苷酸结合，从而改变DNA构象。此外，通过凝胶电泳及透射电子显微镜观察，高剂量的Ce3+可导致DNA断裂和肝细胞凋亡。（2）已有的研究证实Ln可引起小鼠肝损伤，然而其引发凋亡的分子机制仍不清楚。本实验以不同剂量（2、10和20mg/kg BW）的CeCl3持续灌胃小鼠60天，分析肝细胞超微结构变化、氧化胁迫水平、多种氧化应激物、酶以及与应激有关的基因表达水平的变化情况。研究发现，CeCl3暴露60天后，肝脏中铈元素明显累积，从而引发肝细胞凋亡。CeCl3显著促进活性氧（ROS）的产生，并抑制应激相关基因（超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、金属硫蛋白、热休克蛋白70、谷胱甘肽-硫-转移酶、P53和铁转运蛋白）的表达水平；同时有效地激活细胞色素p4501A的表达。这些结果表明CeCl3可以导致小鼠肝细胞凋亡，并改变与金属排毒/代谢调节和自由基清除有关基因的表达水平。（3）Ln在肝中累积，并造成一系列损伤，但对Ln造成的肝损伤与基因表达谱的关系研究却知之甚少。以2mg/kg BW剂量CeCl3连续灌胃处理雄性小鼠90天，结合基因芯片技术，分析肝损伤及基因表达的变化情况。结果发现长期暴露后导致Ce元素在肝中累积，引发肝炎症反应和肝细胞坏死。同时，Ce累积使白细胞、淋巴细胞、血小板、网织红细胞（Ret）和嗜中性粒细胞及A/G比率明显下降；而碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶和胆碱酯酶活性及甘油三酯和总胆固醇的浓度显著上升。基因芯片数据显示有1131个基因差异表达，其中，636个基因显著性上调，其余495个基因显著性下调。675个已知功能基因的表达变化与免疫/炎症反应、细胞凋亡、氧化应激、代谢过程、细胞周期、细胞增殖、细胞骨架、信号传导、转录、翻译和运输有关。尤其CeCl3长期暴露后Nt5e的表达水平显著下调，引发肝炎症反应，而Cyp4a12a的过表达和Cdkn1a的低表达导致肝代谢紊乱。（4）已有研究证明Ln可以导致小鼠脾细胞凋亡，并降低其免疫能，但其分子机制仍不明朗。为研究Ln暴露造成小鼠脾凋亡的分子机制，本实验以不同剂量的（2、10和20mg/kg BW）CeCl3连续灌胃处理60天，分析Ce累积、脾细胞凋亡及凋亡相关细胞因基因和蛋白的表达情况。结果发现长期CeCl3暴露后小鼠脾脏中Ce元素明显累积，导致脾系数显著上升和脾细胞凋亡。而且，CeCl3显著激活caspase-3和caspase-9，抑制Bcl-2的基因和蛋白表达水平，促进活性氧（ROS）的产生。说明CeCl3是通过内在途径诱导脾细胞凋亡。