神经干细胞在中枢神经系统的发育过程中是重要的前体细胞,它通过增殖分化为神经元或者胶质细胞,进而构成功能性神经环路,与大脑的发育和修复相关。已知二甲苯及其衍生物对二甲苯PX危害动物的中枢神经系统并产生神经毒性,然而PX对神经细胞具体的毒性机制,对神经干细胞的增殖分化及对神经元的结构和功能具有什么影响尚不清楚。将非洲爪蟾蝌蚪暴露在1m M亚致死浓度的PX下,我们发现,PX对Hu C/D阳性神经元的数量和Brd U阳性、PCNA阳性的增殖细胞数量有明显的下调作用,但对SOX2阳性的祖细胞和BLBP阳性的放射状胶质细胞的数量无明显影响。为探究神经干细胞增殖和分化减少是否由于细胞凋亡导致,对细胞凋亡情况进行检测,结果发现,PX暴露后明显增加了视顶盖的细胞凋亡数量。而且体内延时成像显示,PX使神经元树突分枝总长度TDBL和树突分枝末梢总数TBTN结构明显缺失。电生理记录显示,PX暴露后视顶盖神经元动作电位的数量和视觉刺激诱导的e CSCs显著减少,对突触后受体和突触囊泡蛋白进行检测,发现Glu A1和Glu A2的表达明显减少,但Rab3a和SNAP25的表达水平没有明显变化,这表明PX可能特异性对突触后位点产生影响。PX暴露后视顶盖细胞乙酰化水平升高,为探究PX是否通过转录调控来产生细胞毒性,用TSA对蝌蚪进行处理,发现视顶盖凋亡细胞数量出现明显的增加。值得注意的是,PX和葡醛内酯GA共同培养可以挽救由PX单独暴露诱导的细胞凋亡数量增加和神经元结构功能缺陷,并且GA与TSA共同培养蝌蚪也能够起到挽救作用。这些实验结果表明,PX通过转录调控减少视顶盖中神经干细胞的增殖,抑制神经元的分化,诱导细胞发生凋亡,对神经元的形态和功能都有影响,GA是治疗PX诱导的神经毒性的一种有效药物,能维持转录调控平衡。这些研究结果为进一步阐明PX在大脑发育和修复过程中的神经细胞毒性机制奠定了基础。