【研究背景】锰是人体必需的微量元素，也是一种重要的环境和工业污染物，由于职业性、医源性和环境接触的原因，锰主要通过呼吸道吸收，体内含量增高，可以通过血脑屏障进入脑组织，损坏中枢神经系统。慢性接触时锰在大脑中蓄积，尤其在纹状体中含量最高，主要影响纹状体苍白球和黑质网状带，引发基底节多巴胺神经元退行性病变。由于发病率的升高，职业性慢性锰中毒受到越来越多的关注。锰中毒的典型症状—震颤和肌张力增高，类似帕金森氏综合征。还可出现学习记忆功能、认知功能和空间方向感的明显障碍及易哭泣、烦躁、胆怯怕人、孤独自闭等明显情绪改变的症状。锰的神经毒性作用机制目前尚不完全清楚，主要涉及氧化应激、线粒体损伤、神经递质代谢及细胞凋亡等方面。在氧化应激及线粒体损伤机制中，主要的抗氧化剂锰超氧化物歧化酶（MnSOD）具有十分重要的作用，本课题组前期研究发现，MnSOD基因多态性与职业性慢性锰中毒的易感性有关，可能为易感基因。在锰暴露过程中，研究其表达的变化与疾病的发生具的关系具有十分重要的意义。【研究目的】分别以锰暴露病例对照人群和PC12细胞体外染锰模型为研究对象，观察职业性慢性锰中毒病例与对照中MnSOD mRNA表达水平的差异，体外细胞模型在锰不同的时间剂量作用下，细胞增殖抑制及MnSOD mRNA表达水平的变化，探讨MnSOD在锰神经毒作用中的机制。【研究方法】1.筛选临床上确诊的职业性慢性锰中毒病人31例作为病例组，病例诊断依据国家职业性慢性锰中毒诊断标准GBZ3-2006。选择与病人同性别、同工种、同车间、同期作业，工龄（相差≤3年）、年龄（相差≤5岁）相近，个人生活史和家族遗传史相似等而未发病的人群作为对照组。对每位确定的研究对象采血5ml，提取RNA。采用半定量RT-PCR方法检测MnSOD基因RNA表达水平，统计分析病例组与对照组人群基因表达水平的差异，分析MnSOD基因表达与职业性慢性锰中毒的关系。2.以大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞(PC12)为模型，采用0、100、200、400、600、800、1000μmol/LMnCl2的培养液，分别培养对数生长期PC12细胞1、2、3、4天后，光学显微镜观察细胞增殖及形态变化，用MTT法测定锰的细胞毒性作用，提取细胞RNA，RT-PCR方法检测RNA表达水平变化。【研究结果】1对照组和病例组在性别构成、年龄和工龄上差异无统计学意义；MnSOD基因mRNA表达水平在职业性慢性锰中毒病例组与对照组间有显著性差异(t=-4.589,p＜0.05)，二者差异的95%可信区间为[-0.277，-0.107]，且病例组较对照组表达减少。2MTT实验结果显示，在一定浓度的条件下，锰对PCl2细胞的增殖抑制呈时间、浓度依赖效应。随着浓度的增大以及作用时间的延长，锰对PC12细胞增殖的抑制程度逐渐增强；400μmol/L MnCl2作用下3天，细胞生长抑制率超过50%；相关分析发现MnCl2浓度与细胞抑制率的相关系数为0.975，p＜0.05，而MnCl2作用时间与细胞抑制率的相关系数为0.116，p＞0.05。MnSOD mRNA表达水平实验结果显示，相同时间下，各浓度MnCl2所致PC12细胞MnSOD基因RNA表达水平存在显著差异（p＜0.05），随MnCl2浓度增加，RNA表达水平逐渐下降；MnCl2浓度与RNA相对表达量的相关系数为-0.958，p＜0.05，MnCl2作用时间与RNA相对表达量的相关系数为-0.14，p＞0.05。【研究结论】1MnSOD基因mRNA表达水平可能与职业性慢性锰中毒的发生有关，MnSOD的表达下降可能有助于锰中毒的发生；2MnCl2对PC12细胞具有毒性作用，浓度越高，毒性作用越强，MnSOD基因mRNA的表达越少。说明MnSOD mRNA的表达，可能参与了锰致神经细胞损伤的过程，推测其高表达可能对锰的神经毒性起到抑制作用。