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缝隙连接(OJ)介导相邻细胞间的物质交换和信息交流,在调控细胞生长、增殖、转化和凋亡的稳态平衡中起着重要作用。镉是一种重要的工业和环境污染物,可诱导多种细胞凋亡。为探讨镉对大鼠肝细胞(BRL 3A)缝隙连接通讯功能的影响及缝隙连接在镉致BRL 3A细胞凋亡中的作用,本实验以不同浓度的醋酸镉(0、2.5、10 μmol/L)作用BRL 3A细胞12 h或10 μmol/L醋酸镉、5 μmol/L 18β-甘草次酸(18 P-glycyrrhizic acid, GA)单独或联合作用细胞9 h,采用实时分析技术(RTCA)测定细胞指数(CI),显微镜观察细胞形态,划痕染料标记示踪法(SL/DT)检测细胞缝隙连接通讯(GJIC),激光共聚焦观察缝隙连接蛋白Cx43分布,hoechst 33258染核,流式细胞术测定胞内Ca2+浓度([Ca2+],)和细胞凋亡率,免疫印迹测定Cx32、Cx43、p-Cx43、Bax、Bcl-2、caspase-3和MAPK成员ERK、JNK和p38的活化。结果表明：①0、2.5、10 μpmol/L镉暴露12 h后,CI值显著或极显著降低(P<0.05或P<0.01),细胞间荧光黄(LY)两侧扩散距离极显著减少(P<0.01),Cx43在细胞膜上分布减少、胞内增多,Cx32、Cx43和p-Cx43表达显著或极显著降低(P<0.05或P<0.01)。②10 μmol/L镉暴露9 h后,LY两侧扩散距离明显减少,Cx32表达无显著变化(P>0.05),Cx43表达极显著降低(P<0.01),p-Cx43表达极显著升高(P<0.01),胞内Ca2+浓度([Ca2+].)极显著升高(P<0.01)。缝隙连接阻滞剂(GA)和镉联合作用对镉引起的Cx32、Cx43和p-Cx43表达变化无明显影响(P>0.05),但能增强镉引起的[Ca2+]。的升高(P<0.01)。③10μmol/L镉暴露9 h后,可引起BRL 3A细胞核形态的变化,出现核皱缩、核碎裂等典型的凋亡特征,并增加肝细胞的凋亡率。GA和镉联合作用可增强镉诱导的胞核形态的改变、细胞凋亡率升高和Bax/Bcl-2比值和cleaved caspase-3/procaspase-3比值升高(P<0.05或P<0.01)。镉可诱导ERK、JNK和p38的磷酸化水平极显著上升(P<0.01)。GA和镉联合作用能极显著增加镉引起的ERK和p38磷酸化水平的升高(P<0.01),但对JNK的磷酸化水平无显著影响(P>0.05)。结论,镉对BRL 3A细胞有明显的细胞毒性,可抑制GJIC,其机制可能是镉诱导BRL3A细胞Cx43分布异常,Cx32和Cx43表达及Cx43磷酸化水平的改变,以及[Ca2+],升高。缝隙连接阻滞后可增强镉对肝细胞的毒性损伤,促进镉诱导的细胞凋亡,这可能与凋亡相关蛋白的调控,以及ERK和p38信号途径有关,故缝隙连接在镉致肝细胞凋亡中起着重要作用