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目的:铝（Aluminum,Al）在地壳中的含量居第三位,在日常生活中的应用极为广泛,被认为是神经退行性疾病的一个重要的环境致病因子。之前的研究表明,铝可损伤线粒体功能,但机制尚不清楚。本研究通过建立氯化铝饮水染毒的体内模型和原代神经元培养的体外模型,来探讨氯化铝染毒通过SIRT1/PGC-1α通路导致神经元线粒体稳态失衡的可能作用,为阐明铝导致神经退行性改变的具体机制提供实验依据和线索。研究方法:体内模型构建方法:Wistar大鼠适应性喂养7 d后,雌雄大鼠1:1同笼,若于次日晨观察到阴栓,则认定该雌鼠受孕,将孕鼠随机分为Control组、0.2%Al Cl3、0.4%Al Cl3、0.6%Al Cl3和0.6%Al Cl3+RES组。仔鼠出生后,母鼠饮用不同浓度的Al Cl3溶液,仔鼠通过母鼠的乳汁来进行染毒,断乳后仔鼠直接饮水染毒,至出生后12 w结束,来建立亚慢性铝暴露大鼠模型。其中RES干预组于9-12 w进行灌胃干预,持续4 w。染毒结束后,进行Morris水迷宫实验,结束后取大鼠大脑皮质。体外实验采用原代神经元培养,细胞成熟后氯化铝染毒,加入SIRT1激动剂RES、抑制剂EX-527和PGC-1α激动剂ZLN005后,用于后续实验;试剂盒法检测大脑皮质中MDA水平;CCK8法确定细胞染毒及干预剂量;ELISA法检测原代神经元中总ROS水平和线粒体呼吸链复合物Ⅰ含量;Mito Sox TMRed荧光探针法检测神经元线粒体ROS水平;TMRM探针法检测神经元线粒体膜电位水平;化学发光法检测神经元ATP水平;RT-q PCR检测大脑皮质及神经元线粒体DNA拷贝数;RT-q PCR检测Sirt1、Pgc-1α、Nrf1、Tfam、Drp1、Mfn1、Opa1 mRNA水平;Western Blot法检测COXⅣ、SIRT1、PGC-1α、NRF1、TFAM、DRP1、p-DRP1（S616）、MFN1、OPA1的表达水平;免疫荧光法检测神经元SIRT1与PGC-1α共定位水平;激光共聚焦显微镜下观察神经元线粒体网络形态并进行分析;使用SPSS 22.0软件对上述结果进行统计分析。结果:1.体内实验表明,铝暴露大鼠出现学习记忆能力损伤,而RES干预可以明显改善铝暴露大鼠的长时空间记忆。2.铝暴露可使大鼠大脑皮质中MDA含量明显增加,COXⅣ含量显著降低（P<0.05）,RES干预后MDA含量有所降低,COXⅣ含量明显增加。3.随着氯化铝染毒浓度的增加,大鼠大脑皮质线粒体DNA拷贝数明显降低（P<0.05）,RES干预后,线粒体DNA拷贝数升高（P<0.05）;Sirt1、Pgc-1α、Nrf1、Tfam、Mfn1、Opa1 mRNA水平显著降低（P<0.05）,RES干预后以上基因的水平均有所恢复,而Drp1 mRNA水平无显著性变化;SIRT1、PGC-1α、NRF1、TFAM、MFN1、OPA1水平随着染毒浓度的增加而降低（P<0.05）,RES干预后,以上蛋白水平均有增加趋势,而染铝后DRP1蛋白水平无显著性变化,p-DRP1（S616）水平显著增加,RES干预后显著降低（P<0.05）。4.体外实验表明,随着氯化铝染毒浓度的增加,细胞存活率显著降低。5.铝暴露后,神经元中总ROS及线粒体ROS均显著增加,线粒体呼吸链复合物Ⅰ含量降低,线粒体膜电位降低,ATP水平也显著降低（P<0.05）。6.加入RES后,线粒体DNA拷贝数明显增加（P<0.05）;SIRT1、PGC-1α、NRF1、TFAM、MFN1、OPA1含量显著增加（P<0.05）;DRP1水平无变化、p-DRP1（S616）蛋白含量降低（P<0.05）;加入EX-527后,线粒体DNA拷贝数显著降低（P<0.05）;SIRT1、PGC-1α、NRF1、TFAM、MFN1、OPA1含量显著降低（P<0.05）,DRP1水平无变化、p-DRP1（S616）蛋白含量增加。7.加入ZLN005后,线粒体DNA拷贝数明显增加（P<0.05）;SIRT1、PGC-1α、NRF1、TFAM、MFN1、OPA1含量显著增加（P<0.05）;DRP1水平无变化、p-DRP1（S616）蛋白含量降低（P<0.05）。8.SIRT1/PGC-1α存在共定位,Al Cl3处理后二者共定位减弱,Pearson相关系数降低,RES干预可增强而EX-527可减弱其共定位。9.激光共聚焦显微镜观察线粒体网络,染铝组线粒体网状结构减少,线粒体数量增加,线粒体平均长度变短;RES和ZLN005干预可改善线粒体网状结构,使线粒体长度延长;EX-527干预则会加剧线粒体破碎。结论:1.铝暴露后,大鼠学习记忆能力下降。2.铝暴露可导致大脑皮质氧化损伤,线粒体损伤,RES干预后可减轻上述损害。3.铝暴露可致大鼠大脑皮质线粒体生物合成降低,线粒体分裂增加,线粒体融合降低,RES干预后可有所恢复。4.铝暴露可导致大鼠原代神经元形态学损伤,细胞存活率下降。5.铝暴露引起大鼠原代神经元氧化损伤及线粒体功能障碍。6.SIRT1/PGC-1α通路可能在铝致神经元线粒体生物合成障碍,线粒体分裂增加,线粒体融合减少,线粒体稳态失衡中发挥重要作用。