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目的流行病学研究发现PM2.5及其组分暴露与神经系统功能紊乱及神经退行性病变发病率升高有关。小胶质细胞是中枢神经系统定居的免疫细胞,其活化可引起炎症反应。NLRP3炎性小体是体内固有免疫应答的重要机制之一。NLRP3炎性小体参与多种神经系统病理生理活动,其活化在PM2.5及其组分暴露引起的神经毒性过程中所发挥的作用尚未明确。方法 C57b1/6小鼠及NLRP3-/-小鼠通过气管滴注方式染毒柴油燃烧颗粒（DEP）,单次染毒后14天及28天行水迷宫实验,评价小鼠的空间学习记忆能力。行为学实验结束后,收取小鼠脑组织,PFA固定或液氮保存,进行病理学观察以免疫组织化学染色;行ELISA及qRT-PCR分析。体外研究采用小鼠小胶质细胞系BV2对研究对象,0,20,50μg/ml DEP染毒24h后,流式细胞术分析细胞裂解产物中ROS水平,GC/TOF/MS技术分析细胞代谢组学改变,采用在线工具MetaboAnalyst 3.0进行数据分析。结果 DEP气管滴注,降低小鼠空间学习及记忆能力,同时引起脑组织海马区小胶质细胞活化,线粒体氧化磷酸化相关mRNA表达水平下降。小胶质细胞的激活引起海马区ROS水平升高,并持续激活NLRP3炎性小体通路。NLRP3-/-能够耐受DEP暴露引起的神经毒性,表现为与野生型小鼠相比,NLRP3-/-小鼠的小胶质细胞活化水平下降,NLRP3炎性小体下游细胞因子IL-1β和IL-18分泌水平降低。代谢组学分析发现DEP染毒引起BV2细胞中的牛磺酸水平显著下调,并干扰牛磺酸代谢通路,因此,采用牛磺酸为补充剂,观察其对DEP引起的神经毒性的缓解作用。结果发现牛磺酸具有良好的抗炎作用,能够减少脑组织海马区ROS的产生,抑制NLRP3炎症小体活化,恢复线粒体相关基因表达水平,发挥保护作用。结论本研究发现气管滴注DEP染毒能够引起小鼠空间学习和记忆能力损伤,NLRP3炎性小体通路活化促进神经毒性的发展。牛磺酸是一类常见的抗氧化和抗炎剂,对DEP引起的神经毒性有较好的缓解作用。