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本研究运用细胞培养、激光共聚焦、透射电镜、Western blotting等细胞分子生物学技术,研究了镉诱发神经细胞凋亡过程中,自噬通路参与机制,初步探讨加入3-MA和/或雷帕霉素对镉诱导自噬的影响以及与镉激活mTOR通路诱发神经细胞凋亡的关系,并观察了镉诱发神经细胞自噬与Akt/mTOR通路激活和胞内Ca2+([Ca2+]i)升高的关系。具体结果如下：1镉诱导神经细胞自噬与mTOR通路激活的关系及其在细胞凋亡中的作用PC12细胞悬液接种于6孔培养板中,以不同浓度镉(0、2.5、5、10和20μM)和0.1%血清饥饿处理神经细胞12h,或用20μM镉处理神经细胞为0-24h,或用3-MA和/或雷帕霉素(Rap)预处理神经细胞后暴露镉(10和20μM)12h。采用透射电镜、激光共聚焦法、形态学观察等方法分析镉诱发的神经细胞自噬表现及其凋亡的关系；Western blot分析Akt/mTOR通路和LC3Ⅰ/Ⅱ蛋白变化。结果显示,10和20μM镉处理PC12细胞12h诱导自噬体发生；镉激活自噬关联神经细胞凋亡,这被镉以浓度和时间依赖的方式诱发神经细胞LC3-Ⅱ增加,以及3-MA预处理部分地抑制镉诱导的LC3-Ⅱ表达和营救神经细胞凋亡证据支持；镉激活自噬和激活mTOR通路可能为相伴并行共同参与神经细胞凋亡。提示：镉诱导神经细胞自噬与mTOR通路激活相伴并行在神经细胞凋亡中发挥作用。2钙离子在镉诱导神经细胞自噬和mTOR通路激活中作用及机理PCl2细胞悬液接种于6孔培养板在37℃,含5%CO2培养箱培养。第2天,用20μM BAPTA/AM、100μM EGTA、100μM2-APB或10μMKN93预处理1h后暴露镉(10和20μM)12h。Western blot分析LC3Ⅰ/Ⅱ蛋白变化和Akt、S6K1、4E-BP1蛋白磷酸化表现。我们发现,BAPTA/AM、EGTA和2-APB抑制镉诱导神经细胞LC3-Ⅱ表达和Akt和mTOR介导的S6K1和4E-BP1蛋白磷酸化增加,表明镉诱导胞内钙离子升高与胞外Ca2+内流和内质网Ca2+释放有关关联神经细胞自噬和Akt/mTO通路激活。我们注意到,KN93明显抑制镉诱导的LC3-Ⅱ增加,且Akt和mTOR介导的S6K1和4E-BP1蛋白磷酸化被KN93明显抑制,说明镉可能通过[Ca2+]i升高引起CaMKⅡ激活关联神经细胞自噬和：nTOR通路激活。提示：钙离子信号转导在镉诱导神经细胞自噬和mTOR通路激活中有重要作用。