目的:六价铬[Cr（Ⅵ）]广泛存在于冶金、制革、电镀等多种职业环境中,具有诱变和致癌性的I类致癌物。Cr（Ⅵ）通过呼吸道在肺部累积,并造成肺部疾患。研究表明,Cr（Ⅵ）引起的活性氧（ROS）形成、线粒体功能障碍和细胞凋亡是其诱导癌症发生发展的主要机制。本组前期研究发现,低浓度Cr（Ⅵ）通过激活自噬促进A549细胞生长,同时Cr（Ⅵ）诱导的内质网应激在凋亡和自噬之间的相互作用中发挥重要作用。研究表明,雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通过ULK1（unc-51样自噬激活激酶1）负向调节自噬。本组前期研究发现Cr（Ⅵ）同时诱导A549细胞中自噬和mTOR表达升高。本研究旨在探讨Cr（Ⅵ）同时诱导自噬和mTOR表达的可能调控机制以及自噬和mTOR在Cr（Ⅵ）诱导细胞生长和迁移中的作用,为Cr（Ⅵ）毒性作用的预防提供新的理论基础。方法:本研究使用不同组织来源的人肺腺癌细胞（A549细胞）、人胚肺成纤维细胞（HELF细胞）、人肺癌H1299细胞和人正常肝细胞（L-02细胞）作为体外实验模型,BALB/c小鼠作为体内动物实验模型,检测重铬酸钾处理时内质网应激、自噬和mTOR表达情况。BALB/c小鼠经气道给药重铬酸钾处理,Western blot观察自噬相关蛋白、mTOR、糖酵解蛋白以及迁移相关蛋白。MTT实验以及平板克隆实验检测自噬抑制剂3-methyladenine（3MA）、mTOR抑制剂Rapamycin（Rapa）与Cr（Ⅵ）共处理时,A549细胞和HELF细胞的细胞增殖率变化。Western blot实验以及荧光共聚焦显微镜观察内质网应激抑制剂4-Phenylbutyric acid（4PBA）预处理对于Cr（Ⅵ）诱导的自噬和mTOR表达的影响。利用衣霉素Tunicamycin（Tm）作为内质网应激激活剂,观察内质网应激激活的自噬对于mTOR以及细胞迁移的影响。利用过表达ATG4B质粒以及小干扰RNA技术,检测ATG4B在内质网应激诱导的mTOR表达中的作用。利用小干扰RNA技术降低A549细胞中ATF4表达,检测ATF4在内质网应激激活自噬和升高mTOR中的作用。采用染色质免疫沉淀（Chromatin immunoprecipitation,Ch IP）实验,观察ATF4对ATG4B基因及AKT1基因表达的影响。结果:重铬酸钾处理的BALB/c小鼠肺组织和体外A549细胞、HELF细胞、L-02细胞中自噬和mTOR表达同时升高。MTT实验以及平板克隆实验结果显示,自噬抑制剂3MA处理或mTOR抑制剂Rapa处理时抑制重铬酸钾（0.2μM）诱导的细胞生长,说明自噬和mTOR在重铬酸钾诱导的细胞生长中均发挥作用。Western blot结果显示,3MA处理时减少Cr（Ⅵ）诱导的自噬相关蛋白、AKT和mTOR表达,说明自噬在Cr（Ⅵ）诱导的mTOR表达中发挥作用。利用4PBA抑制内质网应激后,Cr（Ⅵ）诱导的自噬相关蛋白、AKT和mTOR表达降低。利用不同浓度内质网应激诱导剂Tm（0.1μg/ml和2μg/ml）处理A549细胞以诱导细胞内质网应激激活。Western blot结果显示,si ATG4B处理A549细胞可抑制0.1μg/ml的Tm激活内质网应激诱导的LC3、迁移相关蛋白、AKT和mTOR表达。2μg/ml的Tm激活内质网应激诱导LC3表达升高,Cyclin E1、MMP2、AKT和mTOR表达降低。利用si ATF4处理A549细胞时,Cr（Ⅵ）和0.1μg/ml的Tm诱导的自噬相关蛋白、AKT和mTOR表达降低,说明ATF4在Cr（Ⅵ）诱导的自噬和mTOR表达中发挥重要作用。高浓度重铬酸钾（6μM）处理A549细胞时,与对照组相比较,内质网应激相关蛋白、AKT和mTOR表达降低,自噬相关蛋白表达升高,说明高浓度重铬酸钾抑制内质网应激和mTOR,激活自噬。Ch IP实验结果显示,ATF4蛋白可以结合ATG4B基因启动子序列和AKT1基因启动子序列。结论:本研究表明,Cr（Ⅵ）引起的不同程度的内质网应激在Cr（Ⅵ）激活自噬和mTOR以及Cr（Ⅵ）诱导的细胞生长和迁移中发挥重要作用,其主要分子机制为ATF4对ATG4B和AKT1的转录调控。