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挥发性有机物(Volatile Organic Compounds, VOCs)是最常见的室内空气污染物之一,典型的室内VOCs包括甲醛、苯、甲苯及二甲苯等。VOCs能够产生呼吸道炎症、生殖毒性、免疫毒性、遗传毒性、神经毒性等毒性效应。其中,神经行为学毒性是VOCs对机体较为敏感的毒性作用之一,因此本研究对挥发性有机物致小鼠学习记忆能力障碍进行研究,并探讨可能存在的机理。以VOCs作为受试物,雄性昆明小鼠作为实验动物模型,采用混合暴露的染毒模式。检测VOCs混合暴露对小鼠学习记忆能力及抓力等神经行为学指标的影响,分析脑及海马组织中氧化损伤作用、神经递质及营养因子表达、N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体亚基NR1、NR2A及NR2B的表达情况。研究表明,VOCs混合暴露导致小鼠学习记忆能力降低,表现为定位航行实验需要更长的时间找到逃避平台,空间探索实验在原平台所在象限的探索时间显著变短。急性VOCs暴露,当浓度分别为室内空气质量标准的30、50、100倍时,小鼠在原平台所在象限的探索时间分别为(36.7±1.7)s、(27.1±1.1)s、(25.9±2.8)s,较对照组(45.8±2.8)s显著降低,且VOCs亚慢性,VOCs、细菌及颗粒物混合急性暴露均导致小鼠抓力显著降低。神经行为学的变化伴有生化指标的异常表达。脑组织中活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)含量显著升高,谷胱甘肽(GSH)含量显著降低。神经递质谷氨酸(Glu)含量显著升高,而乙酰胆碱(Ach)显著降低,胆碱能系统乙酰胆碱酯酶(TChE)及乙酰胆碱转移酶(ChAT)活性显著降低。VOCs、细菌及颗粒物混合暴露导致脑源性神经性营养因子(BDNF)、神经胶质细胞衍化营养因子(GDNF)及神经生长因子(NGF)均呈降低的趋势。海马组织NR1、NR2A、NR2B亚基的表达在低剂量组略微上升,但总体呈现下调趋势,并且在高剂量组显著降低。海马组织病理结果显示,VOCs亚慢性暴露导致海马中颗粒细胞和锥形细胞数目较对照组减少,并且高剂量组出现神经细胞核固缩及核溶解的现象。综上,VOCs混合暴露能够导致小鼠学习记忆功能障碍,推测可能机制为：脑部氧化损伤产生的过量ROS和MDA攻击神经细胞膜,致使Ach及Glu等兴奋性递质异常释放；同时BDNF、NGF及GDNF的生成及转运受外界刺激后中断或受阻,ChAT和TChE等受神经营养因子调控的酶类活性因此下降,Ach表达降低,释放量减少。因此,脑部氧化损伤引起的神经兴奋或抑制毒性、神经营养因子生成传递受阻共同导致神经递质的释放表达异常,进一步诱发NMDA受体在内的氨基酸类受体过度兴奋或抑制,引起兴奋或抑制性毒性作用,最终导致小鼠学习能力和记忆功能出现障碍。