本文对海人酸诱发内质网应激致神经元的毒性机制及褪黑素的保护作用进行了研究。本研究分为两个部分：　　第一部分：海人酸诱发内质网应激介导神经元凋亡及褪黑素的保护作用。　　目的：在C57BL/6J小鼠体内和Neuro-2a细胞中探讨海人酸（kainic acid，KA）诱发内质网应激（Endoplasmic reticulum stress，ERS）介导神经元凋亡的分子机制以及褪黑素（melatonin，MT）的保护作用。　　方法：首先，将C57BL/6J小鼠分为六组，即①对照（CON）组；②海人酸（KA）组；③海人酸与褪黑素共处理（KA+MT）组；④褪黑素（MT）组；⑤海人酸与4-苯基丁酸（4-phenylbutyric acid，PBA）共处理（KA+PBA）组；⑥4-苯基丁酸（PBA）组。用实时定量 PCR检测方法检测 ERS标志分子 Bip和 CHOP以及ERS特异性的凋亡分子Caspase-12及其下游效应分子Caspase-3 mRNA水平表达情况，用甲苯胺蓝染色方法检测小鼠海马神经元的形态结构，用水迷宫检测方法检测小鼠空间记忆能力。其次，在 Neuro-2a细胞中验证上述动物水平的实验结果，并进一步在Neuro-2a细胞中通过钙离子荧光探针Fura-2/AM和荧光成像系统检测细胞内Ca2+浓度，用荧光酶标仪检测Calpain的活性变化。　　结果：①KA刺激C57BL/6J小鼠后，ERS标志性分子Bip和CHOP在mRNA水平明显上调，ERS特异性凋亡分子 Caspase-12及其下游细胞凋亡效应分子Caspase-3在mRNA水平表达均显著升高；MT可显著抑制C57BL/6J小鼠体内KA诱发的ERS，对抗KA诱导ERS介导的神经元凋亡，同时MT对KA引起的小鼠空间记忆功能障碍有显著的保护作用。②在体外 Neuro-2a细胞中验证了上述结果：与对照组相比，KA作用3h后Neuro-2a细胞中Bip，CHOP，Caspase-12，Caspase-3在mRNA水平表达明显增强，细胞内Ca2+浓度显著增加，同时Calpain酶活性明显增加；MT处理Neuro-2a细胞后可有效抑制KA诱发的ERS及ERS介导的神经元凋亡，同时MT可有效抑制KA引起的细胞内Ca2+浓度及Calpain活性的增加。　　结论：在C57BL/6J小鼠和Neuro-2a细胞中，KA可诱发ERS途径介导的神经元凋亡；MT通过抑制ERS进而抑制神经元凋亡。　　第二部分：海人酸引起tau蛋白过度磷酸化的分子机制及褪黑素的保护作用。　　目的：在 C57BL/6J小鼠体内和 HEK293/Tau细胞中探讨海人酸（KA）诱导的ERS引起的tau蛋白过度磷酸化以及MT的保护作用。　　方法：首先，将HEK293/Tau细胞分为四组，即①对照（CON）组；②海人酸（KA）组；③海人酸与褪黑素共处理（KA+MT）组；④褪黑素（MT）组。采用Western blotting方法检测tau蛋白在ps202和ps404位点的磷酸化水平，并通过放射性同位素γ-32P标记的酶活性测定法检测磷酸化激酶GSK3和CDK5的活性变化情况，同时用荧光酶标仪检测 Calpain的活性变化。其次，在C57BL/6J小鼠海马组织内采用免疫组织化学和Western blotting方法检测tau蛋白ps202和ps404位点磷酸化水平，验证上述细胞水平实验结果。　　结果：①KA处理HEK293/Tau细胞后tau蛋白在ps202和ps404位点磷酸化水平显著增加，同时增加GSK3，CDK5和Calpain活性；MT可对抗KA引起的tau蛋白过度磷酸化，使增加的GSK3和CDK5活性降低，同时MT可抑制KA引起Calpain活性增加。②C57BL/6J小鼠体内验证MT可有效缓解KA引起的tau蛋白ps202和ps404位点过度磷酸化。　　结论：HEK293/Tau细胞和C57BL/6J小鼠中，KA诱导tau蛋白过度磷酸化，MT可通过抑制KA引起的CDK5和GSK3活性增加而抑制KA引起的tau蛋白过度磷酸化。