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1.研究背景功夫菊酯(Lambda-cyhalothrin,LCT)是一种Ⅱ型拟除虫菊酯农药,具有广谱、强效等杀虫特点,广泛使用于农业、林业以及公共卫生行业。一般认为LCT通过干扰神经细胞的电压门控钠离子通道开放,影响其动作电位发生和细胞膜去极化过程,产生神经毒性。早期研究发现出生后早期暴露LCT会导致小鼠学习记忆能力障碍,海马细胞突触后致密蛋白95(Postsynaptic Density Protein 95,PSD95)的变化呈现出性别差异,表现为雌性减少而雄性增多。PSD95是神经细胞重要的突触后膜蛋白,可以作为突触发育的标志,并与雌激素受体α(Estrogen Receptorα,ERα)共同位于PSD区域。雌激素(17β-estradiol,E2)可以通过激活磷脂酰肌醇3-激酶(Phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)信号通路调控PSD95表达。现已发现LCT具有环境内分泌干扰作用(拟雌激素作用),可以干扰生殖系统的发育,而LCT是否会因拟雌激素作用干扰神经发育尚无报道,具体机制也有待进一步研究。2.研究目的探讨LCT影响海马神经元PSD95表达的作用机制。3.研究方案使用原代小鼠海马神经元与小鼠海马神经细胞系HT22细胞培养模型,给予LCT(50μmol/L)、雌激素(Estrogen,E2,10 nmol/L)、LCT(50μmol/L)加E2(10 nmol/L)、LCT(50μmol/L)加ICI 182 780(ERα抑制剂,1μmol/L)或LY294002(PI3K抑制剂,1μmol/L)、E2(10 nmol/L)加ICI 182 780(1μmol/L)处理24小时。使用CCK-8试剂盒检测细胞活性,使用免疫荧光细胞化学法(Immunofluorescence,IF)观察神经突起发育和PSD95表达;使用免疫蛋白印记法(Western blot,WB)检测HT22细胞PSD95和ERα表达,以及Akt、4E-BP1、CREB蛋白磷酸化情况,使用实时定量逆转录聚合酶链式反应(q PCR)检测PSD95m RNA水平。4.结果在原代海马神经元体外培养模型中,LCT或E2单独处理均能够明显上调神经元的突起数目(P<0.05)和长度(P<0.05)以及PSD95的荧光强度(P<0.05),表明LCT可模拟E2促进神经发育作用;LCT和E2联合作用组与LCT或E2单独处理组相比,虽然神经元突起的长度没有明显变化,但神经元突起的数目与PSD95荧光强度明显降低(P<0.05)说明LCT与E2联合作用可以干扰E2促进神经发育。在HT22细胞培养模型中,LCT或E2单独处理明显增加神经元PSD95与ERα的蛋白表达(P<0.05)以及Akt与4E-BP1的磷酸化水平(P<0.05),CREB的磷酸化水平与PSD95 m RNA无明显改变,ICI 182 780与LY294 002均能够阻断LCT或E2单独处理对神经元PSD95表达的促进作用(P<0.05),说明LCT的促神经发育作用是通过作用ERα激活Akt信号通路产生。LCT和E2联合作用组与LCT或E2单独处理组相比,PSD95与ERα的蛋白表达均明显下降(P<0.05),Akt与4E-BP1的磷酸化水平也明显下降(P<0.05),说明LCT干扰E2促神经发育作用是通过ERα介导的Akt通路产生。5.结论在神经元体外培养条件下,单独LCT处理可以激活ER可以通过激活ERα依赖的Akt-4E-BP1信号通路促进神经发育;而LCT与E2联合作用干扰ERα依赖的Akt-4E-BP1信号通路来抑制E2在翻译水平促PSD95表达作用。