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甲基汞是全球性环境污染物和持续性有机污染物,甲基汞具有很强的神经毒性和蓄积毒性,易于和生物大分子结合,可透过血脑屏障在脑内蓄积,引起以中枢神经系统为主的全身性损害。发育阶段的神经系统和神经细胞对甲基汞尤为敏感。人类孕期暴露于甲基汞可导致胎儿出生后脑发育迟缓、学习记忆能力下降和行为缺陷。本研究从甲基汞影响细胞周期进程和诱导细胞凋亡方面入手,研究细胞周期调控蛋白、蛋白激酶C(Protein Kinase C,PKC)和钙调神经磷酸酶(Calcineurin,CaN)对细胞增殖分化及细胞周期产生的负向调控,以及在细胞周期调控及细胞凋亡坏死过程中的作用如何影响细胞周期进程。建立甲基汞所致脑发育损伤的实验动物模型,采用冷原子吸收法测定实验动物脑组织汞含量;观察甲基汞对不同发育阶段仔鼠的大脑、海马、小脑的形态学及超微结构改变;流式细胞术检测孕期暴露甲基汞仔鼠大脑、海马和小脑神经元细胞周期改变情况;TUNEL法检测孕期暴露甲基汞仔鼠大脑、海马和小脑细胞凋亡情况;采用Western blot法检测PKCα和CaN蛋白水平的表达;采用RT-PCR检测甲基汞对PKCα和CaN mRNA表达水平的影响;采用分光光度法测定CaN含量及活性。结果表明:孕期暴露甲基汞可引起仔鼠脑内不同脑区(大脑、海马和小脑)甲基汞含量增加,其中海马内总汞含量最高;随着孕期染毒剂量的增加,仔鼠各脑区内的总汞含量增加,仔鼠脑内总汞含量随仔鼠出生时间延长各脑区总汞含量逐渐降低;孕期暴露甲基汞可引起仔鼠大脑、海马和小脑形态学改变并可见超微结构改变和脑神经细胞凋亡;孕期暴露甲基汞可致仔鼠海马和小脑细胞发生G0/G1期和S期细胞阻滞,G2/M期细胞百分数减少;孕期暴露可致仔鼠脑内CaN和PKCα蛋白和mRNA水平降低,随仔鼠出生时间延长CaN和PKCα蛋白和mRNA水平降低,CaN酶活性随剂量增加表达下降,随仔鼠出生时间延长CaN酶活性有下降的趋势。研究结果提示甲基汞可致脑发育损伤,抑制PKCα和CaN的表达,进而造成细胞周期阻滞,进入G2/M期神经元细胞减少。甲基汞对发育中的脑组织具有损伤作用,PKCα和CaN对发育阶段的脑组织神经元细胞周期具有负向调控作用。