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背景:铅是环境中一种常见的污染物,中枢神经系统是其毒性作用的主要靶器官,发育中的神经系统对铅尤为敏感。据报道铅的神经毒性与细胞凋亡有关,但对其详细机制仍未完全清楚。细胞凋亡受到许多因素的调控。近年来许多研究发现,X连锁凋亡抑制蛋白(X Chromosome Linked Inhibitor of Apoptosis Protein,XIAP)在抑制细胞凋亡的过程中起着重要作用。它是迄今为止最强大的半胱氨酸天门冬氨酸蛋白酶(caspase)的内源性抑制剂。而线粒体结合蛋白Smac(Smac/DIABLO,second mitochondria-derived activator of caspase/direct inhibitor-of-apoptosis protein-binding protein with low pI)可以阻止XIAP对Caspase的抑制且激活Caspase酶原,并增强成熟Caspase酶的活性,是近年来国内外学者研究和报道较多的促凋亡基因之一。目的:为了进一步揭示铅的神经毒作用机制,为预防和治疗铅中毒提供科学依据,研究铅对发育期大鼠海马细胞凋亡的诱导及相关基因的作用。用不同剂量醋酸铅溶液处理发育期大鼠,观察其细胞凋亡的发生情况及凋亡相关基因XIAP和Smac mRNA的表达。方法:48只健康的雄性一月龄SD大鼠,随机分为对照、低铅、中铅、高铅剂量组,分别给予双蒸水、2mg/Kg、20mg/Kg、200mg/Kg的醋酸铅溶液灌胃六周。每组12只大鼠再随机分成A、B两亚组。A亚组大鼠断头处死,取颈血后以石墨炉原子吸收法测血铅;剥离海马组织提取总RNA后进行XIAP和Smac mRNA的RT-PCR反应,反应产物进行琼脂糖凝胶电泳并扫描成像后利用凝胶自动分析成像软件Quantity One 4.4.0进行灰度值分析,以β-actin为内对照,求出XIAP和Smac mRNA量的相对值。B亚组大鼠经灌注后取右半脑,常规固定、脱水和石蜡包埋后制成石蜡切片。用末端脱氧核糖核酸转移酶介导的缺口末端标记法(terminal-dexoynucleotidyl transferase mediated-UTP nick end labeling,TUNEL法)检测大鼠脑组织细胞凋亡的发生情况。结果:大鼠血液中的铅浓度随染铅程度的加深而升高。各剂量组大鼠海马组织凋亡细胞数量明显增加,显著高于对照组,并且随染铅程度的上升而增加;大鼠海马组织的XIAP基因表达有下降趋势,高铅剂量组显著低于对照组。相关分析显示XIAP基因表达和血铅呈负相关。各组的大鼠海马组织的Smac基因表达无明显差别,和血铅也无相关性。结论:实验结果表明铅可诱导发育期大鼠的海马细胞凋亡率上升,这和近年的相关报道相符。当铅暴露达到一定高的浓度时可能会通过直接抑制XIAP基因的表达来促进大鼠海马细胞凋亡的发生。另外实验结果不能证明铅可以通过影响XIAP的抑制物Smac来调节的凋亡发生。