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目的:探讨电离辐射对小鼠认知功能及其海马proBDNF信号通路的影响。方法:40只成年昆明小鼠随机分为对照组和辐射组;辐射组小鼠给予单次4Gy全身137Cs-γ射线照射构建放射性认知功能障碍模型。辐射后5周采用新旧位置识别实验及Y迷宫实验检测各组小鼠认知功能;采用RT-PCR法检测各组小鼠海马BDNF、p75NTR、Sortilin、Sorcs2和FSTL4 mRNA的表达;采用免疫组织化学法检测各组小鼠海马齿状回新生神经元标记物DCX的表达;采用Western blot法检测各组小鼠海马BDNF、proBDNF、MMP-9、tPA、p75NTR、Sortilin、Sorcs2、FSTL4、SYN-1、Synaptophysin、NeuN、Bcl2、PARP和Caspase-3的表达。结果:与对照组相比,1.辐射组小鼠在新旧位置识别实验中新位置的辨别指数显著降低（P<0.05）,且在Y迷宫实验中的自发交替率明显降低（P<0.05）;2.辐射组小鼠海马BDNF mRNA的表达无统计学差异（P>0.05）;3.辐射组小鼠海马BDNF蛋白表达水平明显下调（P<0.05）,proBDNF蛋白表达水平显著上调（P<0.05）,且辐射组小鼠海马BDNF/proBDNF比值明显降低（P<0.05）;4.辐射组小鼠海马MMP-9蛋白表达水平显著下调（P<0.05）,而tPA蛋白表达无统计学差异（P>0.05）;5.辐射组小鼠海马proBDNF受体p75NTR mRNA及蛋白表达水平均无统计学差异（P>0.05）,而Sortilin和Sorcs2 mRNA及蛋白表达水平均明显下调（P<0.05）;6.辐射组小鼠海马proBDNF受体FSTL4 mRNA及蛋白表达水平均明显上调（P<0.05）;7.辐射组小鼠海马齿状回新生神经元标记物DCX阳性细胞数目明显减少（P<0.05）;8.辐射组小鼠海马突触相关蛋白SYN-1和Synaptophysin的表达水平均显著下调（P<0.05）;9.辐射组小鼠海马成熟神经元标记物NeuN蛋白表达水平明显下调（P<0.05）,抗凋亡蛋白Bcl2的表达水平明显下调（P<0.05）,同时促凋亡相关蛋白PARP和Caspase-3的表达水平均显著上调（P<0.05）。结论:电离辐射可能是通过激活海马proBDNF/FSTL4,进而抑制海马神经发生、突触可塑性以及促进神经元凋亡,从而诱导小鼠认知功能障碍。