汞是一种广泛存在的、具有持久性和长距离迁移特性的重金属污染物。环境中的汞能够通过呼吸、饮食等途径进入人体，进而对中枢神经系统、肾脏和肝脏等产生毒害作用。虽然已有较多研究对汞在生物体内的传输机制及神经毒性作用进行了探讨，但是到目前为止，汞在生物体内的吸收、传输、富集和毒性作用机制尚不清楚。本论文的工作之一为基于金属组学技术在汞结合蛋白和汞调控蛋白水平研究汞化合物的神经毒性作用。另一方面，本论文开展了血液中汞的传输机制研究，探讨了体外和活体条件下不同汞浓度暴露后血浆中的汞结合蛋白，同时研究了大鼠无机汞(HgCl2)和甲基汞(MeHg)暴露后血浆和血红细胞中汞的赋存、消除及血红细胞中的汞结合蛋白。本论文也开展了汞矿区居民血浆中金属结合蛋白谱的研究。　　建立了固定金属亲和色谱方法，并利用该方法分离并富集了神经母细胞瘤SK-N-SH细胞中的汞结合蛋白。使用高效液相色谱-高分辨质谱联用方法对汞结合蛋白进行鉴定，共鉴定出38个汞结合蛋白。其中两个蛋白为已知的汞结合蛋白，其余36个蛋白为首次发现的汞结合蛋白。通过对汞结合蛋白功能进行生物信息学分析，发现鉴定得到的汞结合蛋白主要参与了蛋白质在内质网中的加工过程、蛋白质折叠过程及细胞骨架组装等生物学过程。　　采用人源细胞SK-N-SH作为离体细胞模型，利用双向电泳和RNA测序技术在蛋白质表达和RNA剪接水平研究MeHg和HgCl2的神经毒性作用。选择对细胞活力不造成明显影响的剂量作为暴露剂量，将MeHg和HgCl2暴露于SK-N-SH细胞中，利用双向电泳技术对汞暴露后SK-N-SH细胞中差异表达蛋白进行分析。MeHg暴露后有14个蛋白表达量下调，42个蛋白表达量上调。HgCl2暴露后有8个蛋白表达量下调，58个蛋白表达量上调。在两个暴露组有5个下调蛋白和15个上调蛋白是一致的。通过质谱鉴定，在MeHg暴露组鉴定出29个差异表达蛋白，在HgCl2暴露组鉴定出36个差异表达蛋白。通过生物信息学分析发现，MeHg和HgCl2暴露组的差异表达蛋白在细胞中发挥着相同的生物学功能，主要包括RNA剪接、氧化应激、免疫系统过程和细胞骨架组装等。这是首次发现汞化合物暴露能够影响细胞中RNA剪接过程。通过高通量RNA测序进一步验证了MeHg和HgCl2对RNA剪接的影响，测序结果发现，MeHg暴露影响了细胞中658个RNA剪接过程，HgCl2暴露影响了676个RNA剪接过程。　　利用柱状凝胶电泳-电感耦合等离子体质谱联用方法(GE-ICP-MS)研究大鼠血浆体外模拟和活体HgCl2暴露后血浆中的汞结合蛋白。体外模拟实验中，将大鼠血浆暴露于不同浓度的HgCl2（10ng mL-1、100ng mL-1、1000ng mL-1、10000ng mL-1）。活体暴露实验中，通过灌胃方式将大鼠暴露于不同剂量的HgCl2（0.4mg Hg kg-1、4mg Hg kg-1、20mg Hg kg-1），在不同暴露时间点(2h、24h、14d)收集大鼠血浆样品。体外模拟实验中，血浆汞浓度为10ng mL-1时，没有检测到汞结合蛋白峰。血浆汞浓度为100和1000ng mL-1时，检测到四个汞结合蛋白峰，经质谱鉴定为血红蛋白、谷胱甘肽过氧化物酶3、硒蛋白P和白蛋白。在血浆HgCl2暴露浓度为10000ng mL-1时，检测到10个汞结合蛋白峰，其中7个蛋白经质谱鉴定为血红蛋白、谷胱甘肽过氧化物酶3、载脂蛋白A-Ⅰ、载脂蛋白E、载脂蛋白A-Ⅳ、白蛋白/硒蛋白P和转铁蛋白。大鼠活体暴露后检测到四个汞结合蛋白峰，经质谱鉴定为血红蛋白、谷胱甘肽过氧化物酶3、硒蛋白P和白蛋白。　　研究了大鼠在MeHg和HgCl2暴露2h、24h和14d后，汞在血浆和血红细胞中的赋存、消除及血红细胞中的汞结合蛋白。通过总量测定发现，MeHg和HgCl2暴露后，血红细胞中的汞含量远高于血浆，且MeHg暴露后汞在血浆中的比例高于HgCl2。无论是MeHg暴露还是HgCl2暴露，血浆中汞的消除速率都高于血红细胞。利用GE-ICP-MS联用方法对MeHg和HgCl2暴露后大鼠血红细胞中汞结合蛋白进行分析。在MeHg暴露后的血红细胞中发现两个汞结合蛋白，分子量分别为12kD和40kD，分子量为12kD的蛋白经质谱鉴定为血红蛋白。在HgCl2暴露后的血红细胞中发现两个汞结合蛋白，分子量分别为12kD和29kD，分子量为12kD的蛋白经质谱鉴定为血红蛋白。通过对两种汞结合蛋白所含的汞进行定量分析发现，血红蛋白是MeHg和HgCl2暴露后血红细胞中最主要的汞结合蛋白，而且汞结合蛋白中的汞的消除速率远低于血红细胞中总汞的消除速率，即进入血红细胞中的汞一旦与蛋白结合将很难消除。　　利用GE-ICP-MS联用方法对人体血浆样品(n=29)中的金属结合蛋白进行分析。研究发现发现两个银结合蛋白、一个镉结合蛋白和一个铋结合蛋白。经质谱鉴定，两个银结合蛋白分别为载脂蛋白C-Ⅲ和载脂蛋白E，检出率分别为34.5％和55.2％，镉结合蛋白为载脂蛋白A-Ⅰ，检出率为37.9％，铋结合蛋白为载脂蛋白C-Ⅲ。　　本论文揭示了汞化合物的神经毒理学效应及血液中汞及其它重金属的传输机制，提出了新的汞化合物神经毒理学分子机制及多种血液中汞化合物传输的靶蛋白，同时本论文首次报道了人体血浆中多种金属结合蛋白。本论文的研究工作拓展了对汞化合物的环境暴露及人体健康风险的认识。