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前言稀土(rare earth, RE)包括17种元素,其中镧至铕为轻稀土元素,钆至钇为重稀土元素。我国是稀土资源最多的国家,近年来随着稀土在农业、畜牧业、工业、国防和高技术产业及现代生物医学上应用的日益扩展,稀土元素正在广泛进入环境,并通过食物链进入人体。因此,稀土对生态环境和人体健康的影响及其生物学效应,已成为不容忽视的卫生学问题。已有报道表明RE具有神经毒性。稀土矿区流行病学调查显示,长期摄入RE使儿童智商和记忆力下降,从而危及矿区儿童的基本素质,可能造成深远影响。动物实验也证明RE影响学习记忆,可能涉及降低抗氧化能力；干扰脑内微量元素的代谢；影响酶活力和神经递质的释放等。镧作为轻稀土元素的代表,化学性质比较活泼,动物实验表明镧具有神经毒性,但其作用机制尚不清楚。本研究以大鼠皮层神经元为研究对象,观察不同剂量镧处理组神经元的线粒体活性,细胞内活性氧含量,线粒体膜电位和bcl-2、baxmRNA表达的改变以及细胞凋亡的变化情况,来探讨氯化镧对神经元的凋亡及其线粒体功能的影响,为阐明稀土元素的神经毒性机制提供新的实验证据。实验分组LaCl3用无血清DMEM配制,终浓度分别为0.01,0.1,1.0,2.0mmol/L,对照组应用无血清DMEM。研究方法1、神经元免疫细胞化学法纯度鉴定2、MTT法测定神经元线粒体活性3、DCFH-DA荧光探针法测定细胞内ROS含量4、Rhodamine123荧光探针法测定神经元线粒体膜电位5、RT-PCR法测定神经元bcl-2, bax mRNA表达6、流式细胞仪法测定细胞凋亡率7、倒置显微镜观察神经元形态学改变结果1、神经元的鉴定显微镜下可见绝大部分细胞胞浆被染成棕黄色,每张玻片选择10个视野,计数阳性细胞比例,免疫阳性细胞可达90%以上,因此可以将此原代培养细胞作为神经元的体外模型。2、神经元线粒体活性的改变镧暴露后细胞线粒体活性下降,各剂量组与对照组相比差异均显著(p<0.01),且呈现一定剂量—反应关系。3、细胞内活性氧含量的改变镧暴露后细胞内ROS水平呈升高趋势,各剂量组细胞内ROS水平均高于对照组且统计学差异显著(p<0.05)。4、线粒体膜电位变化镧暴露组细胞线粒体膜电位均降低,并随镧暴露浓度的增加而降低显著,与对照组比较有明显差异(p<0.05)。5、bcl-2、bax mRNA表达改变镧暴露组神经元bax mRNA表达增多,同时bcl-2 mRNA表达减少,0.1和1.0mmol/L组与对照组比较均存在显著差异(p<0.01)。6、细胞凋亡流式检测氯化镧暴露组细胞凋亡率呈升高趋势,且0.1和1.0mmol/L剂量组与对照组差异显著(p<0.01)；细胞坏死率也有增加,但差异不明显,且低于凋亡率。结论1、氯化镧能够使神经元内ROS水平升高,神经元线粒体活性下降,线粒体跨膜电位降低,损伤线粒体功能。2、氯化镧可使凋亡调控基因bax mRNA表达增多,而bcl-2 mRNA表达减少,并可诱导大鼠皮层神经元凋亡。