镉是一种环境中广泛存在的有毒重金属,可造成肝脏、肾脏、肺脏、脾脏等多种脏器的损伤并引发多种细胞的细胞凋亡和细胞新陈代谢紊乱,同时多种疾病的致病因素之一。小胶质细胞是大脑内的免疫细胞,在病理条件下小胶质细胞被迅速激活并泌炎症相关的细胞因子参与炎症反应并介导细胞凋亡或修复损伤细胞,吞噬坏死的细胞及其细胞碎片。镉通过吸入、饮食等多种方式进入人体并影响中枢神经系统,但对镉对小胶质细胞的影响还不清楚,本研究用培养的BV2小胶质细胞研究了镉对小胶质细胞的毒性作用及其机制。为研究镉对小胶质细胞的毒性作用,本研究对培养的BV2小胶质细胞的细胞活力、凋亡水平、迁移能力、吞噬能力、炎症相关细胞因子表达、自噬水平进行了检测。首先使用MTT法检测小胶质细胞的细胞活力,以流式细胞术和荧光显微成像检测小胶质细胞凋亡水平。研究发现,氯化镉显著降低了体外培养的小胶质细胞的细胞活力并引发了细胞凋亡。为进一步研究镉对小胶质细胞的细胞功能方面的影响,本研究通过细胞划痕试验检测小胶质细胞迁移能力,使用荧光显微成像检测吞噬能力,通过q-PCR检测小胶质细胞炎症相关细胞因子的表达水平。结果表明,氯化镉显著降低了小胶质细胞的细胞迁移能力,显著降低了小胶质细胞的吞噬能力,同时镉抑制了小胶质细胞表达TNF-α、IL-10、i NOS等炎症相关细胞因子的能力。为研究镉对小胶质细胞产生毒性作用的机制,本研究通过western blotting检测自噬相关蛋白LC3Ⅱ的表达水平,研究发现氯化镉显著降低了小胶质细胞的自噬相关蛋白LC3Ⅱ的表达。为进一步证明镉通过自噬途径影响小胶质细胞凋亡水平,本研究使用雷帕霉素激活细胞自噬,流式细胞术检测结果表明,雷帕霉素显著抑制了镉引起的小胶质细胞凋亡。本研究得出如下结论:镉引发了BV2小胶质细胞凋亡,导致其细胞功能下降,并降低小胶质细胞自噬水平。提高小胶质细胞自噬水平可以降低镉对小胶质细胞的毒性作用。从而为重金属中毒的治疗提供一条新思路。