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目的建立铅暴露诱导小鼠学习记忆功能损伤的时间序列模型,筛选并验证特异microRNA及靶基因SIRT1和BACE1在不同时间点的表达变化,初步探讨铅暴露条件下特异microRNA对小鼠认知功能的调控作用。设计体外实验探索特异microRNA对靶基因的调控机制,以期从表观遗传的角度为重金属铅对认知功能影响的机制研究提供新的思路。方法以C57BL/6雄性小鼠为研究对象,建立自由饮水铅暴露时间序列模型,采用Western blot和RT-qPCR分别检测铅暴露对认知功能相关基因SIRT1和BACE1的表达变化;运用生物信息学预测并选定6个与SIRT1和BACE1可能相关的microRNA;用RT-qPCR对其在染铅小鼠脑组织中的水平进行检测,探讨microRNA与靶基因SIRT1和BACE1的关联。使用SH-SY5Y细胞设计体外实验,观察细胞在铅暴露条件下选定的6个microRNA及其靶分子的表达情况;使用miR-124-3p mimic转染SH-SY5Y细胞,RT-qPCR检测miR-124-3p水平;对转染miR-124-3p mimic的SH-SY5Y细胞染铅,采用RT-qPCR和Western blot分别检测miR-124-3p、BACE1 mRNA和蛋白的表达情况。结果1.铅暴露对增龄小鼠脑组织SIRT1和BACE1分子表达的影响:染铅组小鼠海马及皮层BACE1蛋白及mRNA在4月龄和16月龄水平均升高(P<0.05),SIRT1蛋白水平在16月龄降低(P<0.05)。2.生物信息学microRNA预测:利用TargetScan、miRDB、DIANA、miRand、starBace等在线软件,筛选可能与SIRT1、BACE1相关的microRNA,并运用HMDD数据库查询神经退行性变、AD相关的microRNA,结合文献报道,初步筛选出miR-124-3p、miR-138-5p、miR-34c-3p、miR-29b-3p、miR-135a-5p、miR-141-3p等6个miRNA进行后续表达验证。3.RT-qPCR验证预测的6个miRNA在染铅小鼠脑组织中的表达变化,结果显示在海马和皮层组织中,4月龄染铅组小鼠miR-29b-3p、miR-124-3p、miR-135-5p、miR-34c-3p水平均降低,miR-138-5p水平升高(P<0.05);16月龄染铅组小鼠miR-124-3p、miR-135a-5p水平降低,miR-138-5p、miR-141-3p水平升高(P<0.05)。4.体外SH-SY5Y细胞铅暴露模型显示5μM以上浓度的铅作用于细胞48小时后miR-29b-3p、miR-124-3p、miR-135a-5p表达降低,miR-138-5p、miR-141-3p表达升高(P<0.05),与染铅小鼠体内表达趋势一致。5.SH-SY5Y细胞转染miR-124-3p mimic后,miR-124-3p的表达水平升高(P<0.001),相应靶基因BACE1的mRNA及蛋白表达水平均降低。运用miR-124-3p mimic转染细胞6h后加入25μM浓度的醋酸铅作用48h,与单纯染铅组相比,mimic转染+染铅组细胞BACE1蛋白表达水平明显降低(q=8.280,P<0.01),mRNA也呈降低趋势(q=10.855,P<0.001)。结论1.铅暴露可诱导4月龄和16月龄小鼠脑组织miR-29b-3p、miR-124-3p、miR-135a-5p、miR-138-5p及miR-141-3p的差异表达,上述miRNA对染铅小鼠认知功能相关分子BACE1和SIRT1具有潜在的靶向调控作用。2.铅暴露可抑制SH-SY5Y细胞miR-29b-3p、miR-124-3p及miR-135a-5p的水平,诱导miR-138-5p、miR-141-3p的表达;过表达miR-124-3p可下调染铅SH-SY5Y细胞BACE1表达的升高。