自噬是应激介导的溶酶体参与分解细胞内细胞器和长寿命蛋白质的过程,其与机体正常发育、衰老、延长寿命、免疫和防御微生物侵袭等过程有关。应激条件下,自噬是维持细胞稳态和能量平衡的重要过程。镉(Cd)是一种重要的环境和职业污染物,可引起多种器官损伤,其中肝脏是重要的靶器官。研究表明,镉可引起多种细胞自噬水平上升,但具体的作用机制尚不是十分清楚。本试验以大鼠肝细胞系(BRL 3A)为研究模型,探究镉对BRL 3A细胞自噬水平的影响；自噬在镉致BRL 3A细胞损伤中的作用；以及PI3K/Akt/mTOR通路在镉致BRL 3A细胞自噬中的作用,从而为进一步阐明镉致肝脏毒性机理提供理论依据。1.镉对BRL 3A细胞自噬的影响为了探究镉对BRL 3A细胞自噬水平的影响,采用不同浓度的醋酸镉(0、2、4、8、16μmol/L)处理细胞4h,免疫印迹法检测自噬体标志性蛋白LC3表达。8μmol/L镉处理细胞4h后,免疫荧光法观察LC3聚点现象,单丹磺酰尸胺(MDC)染色观察晚期自噬溶酶体。结果表明,与对照组相比,随着镉浓度的升高,细胞内LC3-Ⅱ含量先上升后下降,8μmol/L时,LC3-ⅡI含量最高,差异显著或极显著(P<0.05或P<0.01)；免疫荧光与MDC染色结果都表明镉可以引起细胞自噬溶酶体数量明显增多。以上结果说明镉可以引起BRL 3A细胞自噬水平上升。2.自噬在镉致BRL 3A细胞损伤中的作用为了探究自噬在镉致BRL 3A细胞损伤中的作用,通过添加雷帕霉素(50nmol/L)和氯喹(5μmol/L)来升高和降低细胞自噬水平,MTT法检测自噬水平的变化对细胞存活率的影响。结果表明,与镉处理组相比,自噬水平的上升可以显著提高细胞存活率(P<0.05),自噬水平的下降显著降低细胞存活率(P<0.05)。这些结果说明自噬对镉致BRL 3A细胞损伤具有一定的保护作用。3. PI3K/Akt/mTOR通路在镉致BRL3A细胞自噬中的作用为了探究PI3K/Akt/mTOR通路在镉致BRL 3A细胞自噬中的作用,分别用0、2、4、8μmol/L的醋酸镉处理细胞4h,免疫印迹法检测PI3K/Akt/mTOR通路中关键蛋白的磷酸化水平；加入P13K抑制剂LY294002 (40μmol/L)与8μmol/L醋酸镉单独或联合处理细胞4h,检测Akt蛋白磷酸化水平和LC3含量的变化,MDC染色观察晚期自噬溶酶体的变化。结果表明,与对照组相比,随着镉浓度的上升,PI3K、Akt、mTOR、P70S6K蛋白的磷酸化水平逐渐下降；8μmol/L时各蛋白磷酸化水平最低,差异显著或极显著(P<0.05或P<0.01)。与镉处理组比较,LY294002与Cd联合处理组Akt蛋白的磷酸化水平极显著下降(P<0.01),LC3-Ⅱ表达量呈极显著升高(P<0.01); MDC染色发现,LY294002与Cd联合处理组的细胞自噬溶酶体数量明显增多。这些结果说明PI3K/Akt/mTOR信号通路在镉诱导BRL 3A细胞自噬中起负调控作用。