目的:苯并[a]芘（Benzo[a]pyrene,B[a]P）是一种在环境中广泛存在的化学污染物,是多环芳烃类污染物的代表性物质。人体可经由多种途径暴露于苯并[a]芘,包括化石燃料的燃烧,香烟烟雾,炭烤食品等。与苯并[a]芘的致癌性相比,其神经毒性研究要少得多。暴露于环境中的苯并[a]芘与人类的学习记忆功能损伤和神经发育障碍有关。目前已报道的苯并[a]芘神经毒性分子机制主要有以下几类:苯并[a]芘对神经递质及其代谢物的影响;扰乱大脑生物化学,改变相关基因尤其是NMDAR基因表达;破坏机体氧化还原平衡进而产生氧化应激等。及时清除苯并[a]芘所产生的氧化产物,恢复抗氧化系统的平衡对预防或者减轻苯并[a]芘的神经毒性有重要意义。白藜芦醇是一种天然的多酚化合物,存在于各种水果、植物及其相关产品中,如红酒。它已被证明具有多种促进健康的作用,包括预防和/或治疗心血管疾病、炎症、糖尿病、神经退化、衰老和癌症。白藜芦醇作为一种直接抗氧化剂,具有清除多种ROS/RNS以及次生有机自由基的作用,从而保护细胞生物分子免受氧化损伤。白藜芦醇还能通过增强各种抗氧化防御酶的表达,来维持细胞内氧化还原平衡。这种防御可以通过调控SIRT1等多种信号通路来实现。本研究以发育期Wistar大鼠为研究对象,建立苯并[a]芘中毒模型,围绕苯并[a]芘所致神经细胞氧化损伤,探索白藜芦醇减轻苯并[a]芘所致神经细胞氧化损伤的具体分子机制,为苯并[a]芘导致神经毒性机制的研究提供实验证据。研究方法:本实验室从中国医科大学实验动物中心购买健康成年雌性及雄性Wistar大鼠,实验动物室温度17-23℃,相对湿度45-55%。按雌雄比例1:2合笼,将孕鼠所生幼崽随机选取49只分成7组,每组7只,从出生后第5天持续至7周龄进行以下实验。染毒方式均为灌胃法。第1组为对照组,灌玉米油;第2组为低B[a]P组,给药剂量为1 mg/kg B[a]P;第3组为中B[a]P组,给药剂量为2 mg/kg B[a]P;第4组为高B[a]P组,给药剂量为4 mg/kg B[a]P;第5组为白藜芦醇（RSV）对照组,给药剂量为30 mg/kg RSV;第6组为低剂量白藜芦醇（RSV）干预组,先给予15 mg/kg RSV灌胃4小时后,灌胃4 mg/kg B[a]P;第7组为高剂量白藜芦醇（RSV）干预组,先给予30 mg/kg RSV灌胃4小时后,灌胃4mg/kg B[a]P。染毒结束后进行相应指标检测。应用旷场试验、跳台试验和Morris水迷宫试验评价大鼠的行为学改变,用流式细胞术检测神经细胞凋亡率和细胞ROS,用RT-q PCR检测神经细胞MnSOD的mRNA表达水平,用Western blot免疫印迹法检测SIRT1,FOXO3a,和MnSOD的蛋白表达水平,用免疫沉淀法检测FOXO3a蛋白乙酰化水平,用染色质免疫沉淀法检测FOXO3a蛋白和MnSOD启动子的结合情况。结果:从出生后5天到7周龄苯并[a]芘暴露会导致大鼠神经行为学异常改变。旷场试验结果显示4 mg/kg高剂量苯并[a]芘暴露组的平均速度和在中心区停留时间与对照组相比都有明显下降;跳台试验和Morris水迷宫试验结果均提示4 mg/kg高剂量苯并[a]芘暴露组的学习记忆能力受损,这些结果表明已经成功建立Wistar大鼠苯并[a]芘神经毒性模型。与对照组相比,1、2、4 mg/kg苯并[a]芘暴露组的细胞ROS生成量均显著增加,MnSOD活性下降,MDA水平显著增加,神经细胞凋亡增加;与对照组相比,2 mg/kg苯并[a]芘组神经细胞MnSOD的mRNA表达水平明显增加;与对照组相比,4 mg/kg高剂量苯并[a]芘组SIRT1和FOXO3a蛋白表达升高,MnSOD蛋白表达下降,SIRT1去乙酰化酶活性明显下降,FOXO3a蛋白乙酰化水平明显升高,染色质免疫沉淀试验表明4 mg/kg高剂量苯并[a]芘组FOXO3a蛋白和MnSOD启动子的结合能力下降。与4 mg/kg高剂量苯并[a]芘组相比,30 mg/kg白藜芦醇干预后可以改善神经行为学实验表现,缓解凋亡,活化SIRT1-FOXO3a通路而减轻苯并[a]芘所致氧化损伤。结论:苯并[a]芘可以诱导出生后至青春期Wistar大鼠神经细胞氧化损伤;白藜芦醇具有抗氧化作用,可以通过SIRT1-FOXO3a通路减轻氧化损伤,减轻苯并[a]芘对神经细胞的毒性作用。