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目的：研究苯并[a]芘(B[a]P)对体外培养大鼠神经细胞热休克蛋白70(Hsp70)表达的影响及其与细胞损伤的关系,探讨Hsp70在B[a]P神经毒性中的作用,为B[a]P神经毒性的防治提供依据。方法：取新生1-3天的SD大鼠,在无菌条件下取出脑皮质并用0.25%胰酶消化,以1×106密度接种神经细胞。分别以终浓度0、0.1、0.5、1、5、10、50、100μmol/L剂量B[a]P和0、0.1、0.5、1、5、10μmol/L剂量B[a]P+S9对神经细胞染毒24小时,观察B[a]P+S9对神经细胞形态学改变及对Hsp70表达影响的剂量反应关系。分别以0、0.5、5μmol/L剂量B[a]P+S9染毒神经细胞24、48、72小时,观察B[a]P+S9对Hsp70表达影响的时效关系。Western blot法测定Hsp70的表达,荧光免疫组织化学法观察神经细胞Hsp70表达及定位。光镜观察神经细胞的形态学变化,MTT法检测细胞活力,试剂盒检测细胞培养液中LDH、MDA的含量,流式细胞仪检测细胞凋亡情况,单细胞凝胶电泳检测细胞DNA损伤情况,曲线拟合法分析Hsp70与细胞损伤的相关关系。结果：B[a]P和B[a]P+S9均可诱导神经细胞Hsp70表达出现随着剂量的增大先升高后下降的趋势,B[a]P在100μmol/L时Hsp70表达达峰值,100μmol/L时Hsp70表达显著下降；而B[a]P+S9仅在0.1μmol/L剂量染毒时出现小幅升高后即随着剂量的增大而显著下降,其中,10μmol/L组神经细胞Hsp70表达值(0.10±0.05)显著低于0μmol/L组(0.28±0.05,P<0.05),0.5、1、5、10μmol/L组Hsp70表达值(0.23±0.05、0.21±0.15、0.16±0.10和0.10±0.05)均显著低于0.1μmol/L组(0.41±0.11,P<0.05)；时效关系研究结果显示,0.5、5μmol/LB[a]P+S9染毒神经细胞,均随着染毒时间的延长,Hsp70表达值有下降趋势,72小时时的神经细胞组Hsp70表达值(0.28±0.15和0.17±0.03)均显著低于24小时(0.36±0.03和0.25±0.02,P<0.05)；显示B[a]P代谢产物对神经细胞Hsp70表达有抑制作用。免疫组化结果显示,对照组Hsp70仅在细胞浆中表达,0.1μmol/L组荧光表达增强,细胞浆和核中均有表达。随着剂量增大,核内表达逐渐增多,但荧光表达强度减弱。对神经细胞损伤的检测结果显示：随着B[a]P+S9剂量的增大,神经细胞的轴突和树突的数量减少、突触长度缩短和神经细胞间和细胞与突触间的连接数量减少。部分细胞出现空泡化,染色质凝聚成块状。细胞活力随着剂量升高而降低,1、5、10μmol/L组MTT OD值(0.50±0.45、0.49±0.28和0.47±0.25)显著低于对照组(0.65±0.81,P<0.05)。细胞培养液中LDH活力和MDA含量、细胞凋亡率、彗星尾长和尾矩均随着剂量升高而升高。1、5、10μmol/L组LDH活力和MDA含量(520.2±11.6、540.5±40.6、588.4±63.7u／L和1.61±0.08、1.65±0.06、1.67±0.13nmol/ml)显著高于对照组(321.5±36.8u/L和1.38±0.06nmol/ml, P <0.05)。0.1、0.5、1、5、10μmol/L组的早期凋亡率和总凋亡率(3.36±0.55、4.73±0.50、6.5±0.71、8.2±0.75、10.43±0.73和3.47±0.56、4.83±0.39、6.65±0.63、8.44±1.09、10.57±0.83)均显著高于对照组(2.13±0.25和2.18±0.23, P<0.05)。0.5、1、5、10μmol/L组彗星尾长和尾矩(4.85±3.19、14.79±5.62、36.23±4.97、62.82±8.85μm和1.8±2.95、6.23±4.58、12.78±8.89、24.72±17.41)显著高于对照组(2.97±1.021μm和0.81±0.37,P<0.05)。用曲线拟合法分析神经细胞Hsp70表达值与细胞损伤的关系显示,Hsp70表达值与LDH、MDA呈直线相关关系,相关系数r分别为0.857(P<0.05)和0.828(P<0.05)。Hsp70表达值与细胞凋亡率和彗星尾矩呈二次曲线拟合,R2分别为0.917(P<0.05)和0.987,(P<0.01)。结论：较大剂量的B[a]P代谢产物可能抑制神经细胞Hsp70表达,且存在剂量反应关系和时效关系。B[a]P代谢产物可导致神经细胞膜损伤、凋亡率升高、遗传物质损伤,可能与B[a]P代谢产物诱发的过氧化有关。在较高剂量范围内,神经细胞Hsp70表达与细胞损伤呈负相关,B[a]P代谢产物对神经细胞Hsp70表达的抑制作用可能参与细胞的损伤过程。