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目的:近年来,溴代阻燃剂多溴联苯醚(polybromodiphenyl ethers,PBDEs)的神经毒性越来越受到人们关注,但PBDEs神经毒性的具体作用机制目前仍不十分清楚。本研究旨在探讨PBDEs同系物之一2,2’,4,4’-四溴联苯醚(2,2’,4,4’-tetrabromodiphenyl ethers,PBDE-47)对大鼠肾上腺髓质嗜铬细胞瘤PC12细胞自噬和线粒体功能的影响,以及自噬可能在线粒体损伤中的作用,为进一步阐明PBDE-47的神经毒性机制提供依据。方法:不同浓度PBDE-47(1~40μmol/L)处理PC12细胞24 h后,采用CCK-8法检测细胞活力,确定后续实验染毒剂量。随后用不同浓度PBDE-47(1μmol/L、10μmol/L和20μmol/L)处理PC12细胞24 h后,使用透射电子显微镜观察细胞的超微结构;采用ATP检测试剂盒检测PBDE-47对细胞ATP水平的影响;JC-1荧光探针标记细胞后用流式细胞仪检测PBDE-47对细胞线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)水平的影响;同时使用Western blotting方法检测自噬相关蛋白自噬相关基因7(autophagy related gene 7,Atg7),微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3,LC3)、P62和单磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)–Unc样激酶1(Unc-like kinase1,ULK1)自噬上游调节通路相关分子磷酸化AMPK蛋白(phosphorylated AMPK,p-AMPK)、磷酸化ULK1蛋白(phosphorylated ULK1,p-ULK1)以及线粒体自噬相关蛋白PTEN诱导的蛋白激酶1(PTEN induced putative kinase 1,PINK1)、Parkin的表达水平。为探讨PBDE-47影响自噬过程的环节,采用50μmol/L自噬抑制剂氯喹(chloroquine,CQ)联合20μmol/L PBDE-47处理细胞,利用Western blotting方法检测LC3 II蛋白的表达水平。结果:CCK8结果显示,与对照组相比,从5μmol/L PBDE-47染毒组开始,细胞活力显著降低(P<0.05),呈现明显的剂量—反应关系,且从30μmol/L PBDE-47染毒组开始细胞活力低于70%。本研究选择1~20μmol/L PBDE-47的染毒浓度进行后续实验。电镜结果显示,对照组细胞内未见明显异常变化,1μmol/L PBDE-47染毒组细胞结构与对照组细胞结构类似,但在10μmol/L PBDE-47染毒组内则可见明显肿胀的线粒体和大量的自噬体,且在20μmol/L PBDE-47染毒组自噬体数量更多;与对照组相比,10μmol/L和20μmol/L PBDE-47染毒组ATP水平及MMP水平均显著降低(P<0.05);Atg7、LC3 II和P62蛋白表达水平均显著升高(P<0.05)。CQ处理细胞后,与单独CQ处理组相比,CQ与PBDE-47联合作用组LC3 II的表达显著升高(P<0.05)。与对照组相比,10μmol/L和20μmol/L PBDE-47染毒组p-AMPK和p-ULK1蛋白表达水平显著升高(P<0.05);同时10μmol/L和20μmol/L PBDE-47染毒组PINK1和Parkin蛋白表达水平与对照组相比显著降低(P<0.05),而1μmol/L PBDE-47染毒组只有Parkin蛋白的表达水平显著降低(P<0.05)。结论:一定剂量的PBDE-47可通过AMPK-ULK1通路诱导PC12细胞自噬,并可通过下调PINK1/Parkin表达干扰线粒体通过自噬途径的清除,从而促进线粒体损伤。