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目的:壬基酚(nonylphenol,NP)是典型的持久性有机污染物(POPs),对环境污染严重。中枢神经系统(CNS)在发育期对POPs非常敏感。越来越多的证据表明,发育期NP暴露会损害CNS。轴突是CNS的基本和必要结构,而发育期NP暴露会对轴突的影响亟待开展。因此,我们建立了发育期NP暴露模型,研究NP对子代海马轴突发育的影响;将NP直接作用于体外培养的神经元,观察其对轴突发育的损害。在上述研究基础上,我们深入探讨了Wnt-Dvl-GSK-3β信号通路的变化与NP暴露引起轴突损伤之间的关系。实验方法:1.将妊娠Wistar大鼠随机分为对照组和NP处理组。从妊娠第0天(GD0)至子代出生后第21天(PN21),NP染毒组通过灌胃给予不同剂量的NP(10,50,100 mg/kg/day),对照组每天给予玉米油灌胃。PN21和PN80时,对子代海马进行Bielschowsky染色和免疫荧光染色实验,观察轴突形态改变;进行免疫印迹实验检测轴突发育相关蛋白CRMP-2及其上游信号通路Wnt-DvlGSK-3β相关蛋白的表达变化。2.取新生Wistar大鼠皮质提取神经元进行原代培养。用终浓度为0,30,50,70μM的NP处理神经元24 h。进行免疫荧光染色实验观察神经元轴突形态;进行FM1-43的加载和脱色实验评估神经元轴突功能;进行免疫印迹实验检测轴突发育相关蛋白CRMP-2及其上游信号通路Wnt-DvlGSK-3β相关蛋白的表达变化。3.用GSK-3β抑制剂SB-216763处理神经元抑制Wnt-Dvl-GSK-3β信号通路,进一步分析验证其在NP损伤轴突中的作用:免疫荧光染色实验观察神经元轴突形态,FM1-43的加载和脱色实验评估神经元轴突功能,免疫印迹实验检测轴突发育相关蛋白CRMP-2的表达。结果:发育期NP暴露可减少PN21和PN80时仔鼠海马轴突的数量,降低CRMP-2表达并增加p-CRMP-2表达。发育期NP暴露降低了p-GSK-3β、Dvl、Wnt的水平。在原代神经元中,NP染毒减小了轴突长度,损害了轴突功能。此外,NP染毒增加原代神经元中p-CRMP-2水平,降低了CRMP-2、p-GSK-3β、Dvl、Wnt的水平。GSK-3β抑制剂SB-216763可逆转在神经元中由NP引起的CRMP-2和p-CRMP-2的改变,减轻了NP造成的轴突长度缩短和功能损伤。结论:1.发育期NP暴露会激活子代海马中的Wnt-Dvl-GSK-3β信号通路,损害子代海马的轴突发育。2.NP暴露可导致原代培养神经元的轴突损伤,而且SB-216763可以减轻此种损伤。3.NP暴露引起的神经元轴突损伤可能是由Wnt-Dvl-GSK-3β信号通路激活介导的。