为探讨敌百虫对大鼠大脑皮质神经细胞的毒性作用及机理,本研究在建立体外培养新生24h内SD大鼠大脑皮质神经细胞模型的基础上,在细胞培养液中添加0、5、20、80mg/L敌百虫染毒,在染毒后的不同时间观察神经细胞形态,测定胞体短直径、突起长度及细胞凋亡率、线粒体膜电位、细胞内[Ca2+]i、ROS含量和ATP酶的变化。结果表明：①染毒12h和24h均可不同程度的抑制大脑皮质神经细胞的增殖,染毒组的细胞存活率均低于对照组；②染毒12h使细胞超微结构发生改变,表现细胞核皱缩、线粒体嵴模糊、线粒体肿胀变形；③染毒12h使细胞凋亡率明显增加；Hoechst 33258荧光染色,染毒组细胞核皱缩,呈新月形甚至核碎裂等典型的凋亡特征；④染毒12h,各染毒组线粒体膜电位逐渐降低,其中80mg/L组与对照组存在极显著差异(P<0.01)；⑤染毒0.5h,各染毒组细胞内[Ca2+]i显著高于对照组(P<0.01)；染毒12h,各染毒组细胞内[Ca2+]i呈下降趋势,但仍显著或极显著高于对照组(P<0.05或P<0.01)；⑥染毒12h和24h,细胞内ROS水平显著或极显著高于对照组(P<0.05或P<0.01)；⑦染毒12h,细胞Na+-K+-ATPase和Ca2+-Mg2+-ATPase活性逐渐降低,20、80mg/L组与对照组有极显著差异(P<0.01)；⑧上述指标的变化呈显著的剂量—效应关系。表明不同浓度的敌百虫暴露可致大鼠大脑皮质神经细胞存活率降低,细胞形态损伤,细胞凋亡率和细胞内ROS含量升高,线粒体膜电位下降,细胞内钙离子超载且ATPase活性降低,提示细胞凋亡在敌百虫所致的大脑皮质神经细胞损伤过程中发挥主导作用。