哺乳动物大脑中一个重要的生物学现象——神经发生,是指由神经干细胞产生成熟且高度分化的功能性神经细胞的过程,对大脑的发育和成熟十分关键,对大脑高级功能的行使十分重要。而神经干细胞在神经发生的过程中有着举足轻重的位置,在神经干细胞增殖分化的过程中,神经干细胞会受到多种因素的调控,如:生理因素、局部微环境因素等。这些因素对神经系统的发育以及神经系统疾病的发病机制都具有重要的意义,其中,二价金属离子转运体（Divalent metal transporter 1,DMT1）在神经干细胞增殖过程中所发挥的作用还不清楚。DMT1作为一种二价金属离子转运蛋白,有研究发现:由于它能转运铁离子的特性,DMT1表达异常会导致铁离子在脑内沉积,最终造成严重的神经系统疾病等。但国内外尚未见关于DMT1与神经干细胞之间关联的相关报道,故本研究首先对DMT1在脑内的表型进行了系统的研究,并以锰中毒模型为基础,综合使用体外细胞培养和各类分子生物学实验等,探究DMT1在神经干细胞中可能会发挥着怎样的作用。我们首先提取了八周大小的C57BL/6雄性小鼠的脏器、各个脑区以及各发育期的组织萃取它们的m RNA,通过PCR实验发现DMT1在脑内表达较高,在各个脑区的表达无显著差异;但在小鼠发育期脑内的DMT1 m RNA水平表达呈上升的趋势,这提示我们DMT1可能在小鼠发育期脑内起着重要的作用。随后,我们体外培养了神经干细胞、神经元和神经胶质细胞,提取三类细胞的蛋白,通过蛋白免疫印迹实验发现:DMT1在神经干细胞中的表达高于神经元和神经胶质细胞。为深入探究DMT1在神经干细胞中发挥的作用,我们构建了DMT1过表达病毒,体外感染神经干细胞,发现过表达DMT1后神经干细胞的增殖能力下降,我们猜测这可能与DMT1对二价金属离子的转运作用有关,DMT1含量增多,神经干细胞中出现金属离子沉积,进而降低了神经干细胞的增殖功能。为了验证这一猜想,我们选取锰中毒模型为基础,体外培养神经干细胞,对其进行不同浓度的锰干预（100μM和300μM）,24 h后对细胞的增殖能力进行比较,结果发现:锰中毒减弱神经干细胞的增殖能力,随着锰浓度的增加,神经干细胞的增殖能力受到的抑制现象越明显。与此同时,我们提取了对照组和锰中毒组的神经干细胞蛋白,蛋白免疫印迹结果显示:锰中毒组的神经干细胞中DMT1的表达比对照组减少;随后,我们构建了小鼠锰中毒模型,提取对照和锰中毒组小鼠海马DG区组织,发现DMT1的表达显著降低;说明DMT1在神经干细胞锰中毒过程中可能起到转运作用,提示我们:随着锰浓度的增加,DMT1的表达下降,从而造成对锰离子的转运减少,这可能是DMT1对神经干细胞的保护作用机制。综上所述,本研究发现:DMT1在小鼠脑内表达相对较高,在小鼠发育期脑内表达呈上升趋势,在神经干细胞中表达较高;神经干细胞过表达DMT1后增殖能力减弱;锰中毒导致神经干细胞增殖能力减弱的同时,DMT1的表达减少。因此,DMT1在神经干细胞中起着转运锰的作用,锰浓度过高时,DMT1起着保护调节作用;当过表达DMT1时,神经干细胞中锰离子转运紊乱,导致神经干细胞增殖能力受到影响。本研究揭示了DMT1在神经干细胞锰中毒过程中以及在神经干细胞增殖过程中发挥着重要的作用,这为锰中毒机制研究和临床工作提供理论依据,同时也为神经发育相关疾病的治疗和发病机制提供新思路。