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目的:研究镉暴露后大鼠卵巢颗粒细胞和PC12细胞自噬作用的变化状况,为进一步探讨镉的卵巢毒作用机制提供科学依据。材料与方法:1.大鼠卵巢颗粒细胞镉暴露后细胞自噬作用研究:提取刚断乳雌性SD大鼠卵巢颗粒细胞进行体外培养,待细胞贴壁,形态稳定后,将细胞随机分为四组,分别加入含终浓度为0(control)、5μM、10μM、20μM的氯化镉的细胞培养液,染毒12h,待染毒结束后处理:采用透射电镜观察卵巢颗粒细胞形态学的变化及其自噬小体形成情况;采用real time-PCR法检测卵巢颗粒细胞中基因MAP1LC3b m RNA表达水平,采用Western-blot法检测卵巢颗粒细胞中LC3Ⅱ和LC3Ⅰ蛋白表达水平;采用real time-PCR法检测卵巢颗粒细胞中基因Becn1 m RNA表达水平,采用Western-blot法检测卵巢颗粒细胞中Beclin-1蛋白表达水平。2.PC12细胞镉暴露后细胞自噬作用研究:采用PC12细胞进行传代和培养,待细胞贴壁,形态稳定后,将细胞随机分为两组,分别加入含终浓度为0(control)、20μM的氯化镉的细胞培养液,染毒4h,待染毒结束后处理:采用透射电镜观察PC12细胞形态学的变化及其自噬小体形成情况;采用Western-blot法分别检测PC12细胞中LC3Ⅱ、LC3Ⅰ和Beclin-1蛋白表达水平。结果:1.大鼠卵巢颗粒细胞镉暴露后细胞自噬作用:(1)透射电镜观察结果显示:与对照组比较,各染镉组细胞均未发现自噬小体,而染镉组凋亡小体增多,卵巢颗粒细胞形态不规则,染色质异常,线粒体出现肿胀、空泡,且随着染镉剂量增加而增多、明显。(2)0(control)、5μM、10μM、20μM染镉组卵巢颗粒细胞MAP1LC3b基因m RNA相对表达量分别为1.007、1.027、0.800、1.028,差异无统计学意义(F=1.603,P>0.05);0(control)、5μM、10μM、20μM染镉组卵巢颗粒细胞自噬标致蛋白,LC3Ⅱ表达量分别为0.603、0.707、0787、0.577,差异无统计学意义(F=0.480,P>0.05);LC3Ⅰ表达量分别为0.433、0.527、0.560、0.437,差异无统计学意义(χ2=2.707,P>0.05);LC3Ⅱ/LC3Ⅰ表达量分别为1.371、1.317、1.379、1.293,差异无统计学意义(F=0.106,P>0.05)。(3)0(control)、5μM、10μM、20μM染镉组卵巢颗粒细胞Becn1基因m RNA相对表达量分别为1.020、1.160、0.917、0.870,差异无统计学意义(F=1.170,P>0.05)。0(control)、5μM、10μM、20μM染镉组卵巢颗粒细胞自噬相关蛋白Beclin-1表达量分别为0.570、0.447、0.577、0.410,差异无统计学意义(F=0.676,P>0.05)。2.PC12细胞镉暴露后细胞自噬作用:(1)透射电镜观察,与对照组比较,镉暴露(20μM)PC12细胞内可见到较多游离的双层膜结构的自噬小体,小体内包裹着细胞器和细胞碎片,染色质异常,线粒体肿胀;(2)0(control)、20μM染镉组PC12细胞自噬标致蛋白LC3Ⅱ表达量分别为0.655、0.970,差异有统计学意义(t=8.707,P<0.01);LC3Ⅰ表达量分别为0.350、0.827,差异有统计学意义(t=6.154,P<0.01);LC3Ⅱ/LC3Ⅰ表达量分别为0.535、0.851,差异有统计学意义(t=7.190,P<0.01);0(control)、20μM染镉组PC12细胞自噬相关蛋白Beclin-1表达量分别为0.417、0.663,差异有统计学意义(t=3.227,P<0.05)。结论:1.在本次实验条件下,镉暴露可致明显的卵巢颗粒细胞形态结构的损害,但未发生卵巢颗粒细胞自噬作用的改变;Beclin-1相关途径未发现明显改变。2.在本次实验条件下,镉暴露可致PC12细胞结构的损害,且可促进细胞的自噬作用。Beclin-1相关途径可能在镉致PC12细胞自噬作用改变中起重要调节作用。