鉴于长期砷暴露对儿童和成人行为记忆能力的影响，其神经毒性逐渐成为学科领域的研究热点。到目前为止，砷的神经毒性效应及毒理机制尚不明确。　　本研究对断乳期SD大鼠进行6个月饮水亚砷酸钠暴露(暴露剂量为1、5和25 mg/L)，从认知行为学、DNA表观遗传、蛋白组学和代谢网络四个层面研究砷暴露的神经干扰效应及相关的毒性机制。具体内容包括:利用Morris水迷宫实验探究砷暴露对大鼠学习和记忆能力的影响;利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)-分析大鼠海马和皮质总砷富集浓度;利用液质联用技术(LC-MS/MS)研究砷暴露对大鼠海马和皮质全基因DNA甲基化和去甲基化水平的影响及对甲基化/去甲基化过程关键基因、学习记忆相关基因表达的干扰效应;利用非标记蛋白组学技术研究大鼠皮质蛋白组轮廓，找到差异表达蛋白质和生物学通路;采用代谢组学技术筛选皮质组织中的潜在生物标志物和代谢通路。　　我们发现:1）长期饮水砷暴露显著影响成年大鼠的空间记忆能力。2）随着砷暴露剂量的升高，大鼠海马和皮质富集的总砷含量也随之显著升高。3）砷暴露对海马和皮质中全基因组DNA甲基化、羟甲基化水平以及甲基化转移酶(DNMT)和甲基胞嘧啶双加氧酶(TET)的影响存在较大差异，而且其变化趋势并未随着暴露剂量而单调变化。砷暴露海马和皮质中学习记忆相关的关键基因的表达均有显著的影响，且存在非线性剂量效应关系。4）砷暴露对大鼠皮质蛋白质组轮廓造成显著影响，筛选出的差异表达蛋白质所涉及的生物学通路包括氧化磷酸化、帕金森症、阿兹海默症以及三羧酸循环等，这些分子功能或生物学通路的异常通常会导致神经系统疾病。5）砷暴露能显著干扰大鼠皮质中神经递质代谢相关氨基酸的代谢过程以及长链溶血磷脂的转化过程，这势必会导致皮质脑内微环境的改变，进而引发神经系统疾病。