目的:探讨褪黑素通过调节成年脑神经发生、星形胶质细胞及基底前脑胆碱能神经元来拮抗铅中毒性学习记忆障碍的机制。方法:建立铅中毒成年大鼠模型及褪黑素治疗的模型,用免疫组织化学方法观察5-溴脱氧尿嘧啶(BrdU)、胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)、神经微丝蛋白(NF)、胆碱乙酰转移酶(ChAT)单标及BrdU+GFAP、BrdU+NF双标阳性细胞数,并用Morris水迷宫测定大鼠的学习记忆能力。结果:铅中毒大鼠齿状回的颗粒下层(SGZ)、侧脑室室管膜下区(SVZ)的BrdU阳性细胞数、基底前脑内侧隔核(MS)和斜角带核的ChAT阳性细胞数以及大脑皮质和海马齿状回NF阳性神经元数、嗅球BrdU+NF阳性细胞数目以及学习记忆能力明显下降,GFAP阳性细胞反常升高(P<0.01);用褪黑素拮抗,可使上述指标均明显逆转至正常水平。结论:褪黑素治疗可促进铅中毒大鼠神经干细胞增殖、促进胆碱能神经元、NF阳性神经元数目的回升及新生细胞向神经元方向分化,提高大鼠学习记忆能力。这些结果可为阐明褪黑素通过调节中枢胆碱能神经元及调动自体内源性神经发生来拮抗铅的神经毒性提供新的线索和资料。