目的:硒对汞毒性的拮抗作用机理复杂,一直是生物无机化学、环境毒理学等多种学科的重要研究方向,探明汞硒毒性机理可为甲基汞污染防治提供基础理论知识和科学指导。本研究通过母鼠交配前期、妊娠期和哺乳期持续灌胃暴露不同剂量甲基汞和硒,研究仔鼠神经生理发育和小脑组织的病理改变,应用高通量测序技术筛选不同剂量硒对甲基汞暴露仔鼠小脑mRNA表达谱差异,从而探讨甲基汞和硒相互作用发生的分子机制。方法:联合不同剂量（0、0.6、1.2）mg/kg/day甲基汞和不同剂量（0、0.2、0.4）mg/kg/day硒暴露亲代母鼠,交配前期、妊娠期和哺乳期持续灌胃染毒,每组6只,分组:阴性对照组、单独低硒组(MeHg₀+Se_0.2)、单独高硒组(MeHg₀+Se_0.4)、单独低汞组(MeHg_0.6+Se₀)、低汞低硒组(MeHg_0.6+Se_0.2)、低汞高硒组(MeHg_0.6+Se_0.4)、单独高汞组(MeHg_1.2+Se₀)、高汞低硒组(MeHg_1.2+Se_0.2)、高汞高硒组(MeHg_1.2+Se_0.4)。应用冷原子荧光光谱法和气相色谱-冷原子荧光法分别测定大鼠血液和脑组织汞硒含量;观察不同剂量汞硒暴露组对仔鼠一般生理/神经发育情况影响;采用HE染色、免疫组化组化和透射电镜观察小脑组织损伤病理情况;采用试剂盒检测仔鼠小脑组织匀浆液MDA含量和TrxR活力;应用高通量测序技术对仔鼠小脑全转录组进行高通量测序,在转录组水平筛选相关差异表达基因,并对其进行功能分析和通路分析。结果:1.各组母鼠血液和仔鼠血液、脑组织的汞和硒含量随甲基汞和硒暴露剂量的增加而增加,存在剂量效应关系,动物模型建立成功。2.一般生理/神经发育情况:MeHg_1.2+Se₀组仔鼠出生后体重增长均低于对照组,第7天和14天差异具有统计学意义（P<0.05）,MeHg_1.2+Se_0.4组和MeHg_1.2+Se_0.4组仔鼠出生后体重增长高于MeHg_1.2+Se₀组,差异具有统计学意义（P<0.05）;其他一般生理发育（体长、耳廓分离、萌芽和睁眼）和一般神经发育（平面翻正和悬崖回避）情况与对照组比较,差异无统计学意义（P>0.05）。3.组织病理改变:小脑切片HE染色观察,MeHg_1.2+Se₀组出现大量浦肯野细胞体积缩小、胞浆染色加深,细胞核固缩、核深染,核仁模糊甚至消失,MeHg_1.2+Se_0.2组和MeHg_1.2+Se_0.4组见少量浦肯野细胞发生病理改变,MeHg_0.6+Se₀组出现偶见病理改变,其他实验组未发现明显病理改变;透射电镜观察小脑组织超微结构,MeHg_1.2+Se₀组可见线粒体明显肿胀,MeHg_1.2+Se_0.2组胞质内可见少量线粒体轻度肿胀,其余组未发现异常改变。4.各实验组MDA含量与对照组比较,差异无统计学意义（P>0.05）;甲基汞暴露组TrxR活力较对照组有不同程度降低,单独高甲基汞组与对照组比较差异具有统计学意义（P<0.05）;高剂量甲基联合硒暴露组TrxR活力高于单独高甲基汞组,但差异无统计学意义（P>0.05）。5.高通量测序mRNA差异表达谱:MeHg_1.2+Se₀组相比对照组筛选差异表达基因包括518个上调基因和157个下调基因,MeHg_1.2+Se_0.2组相比对照组差异表达基因包括217个上调基因和252个下调基因,MeHg_1.2+Se_0.4组相比对照组差异表达基因包括445个上调基因和154个下调基因,相同高汞剂量,不同剂量硒联合暴露组既有表达相同的基因,也有特异表达的差异基因。RNA表达谱的信号通路分析表明,MeHg_1.2+Se₀组主要与神经配体与受体相互作用、钙离子信号通路、5-羟色胺能神经突触等信号通路显著相关;MeHg_1.2+Se_0.2组主要与吞噬体、细胞黏附分子、自身免疫性甲状腺病等信号通路显著相关。MeHg_1.2+Se_0.4组主要与神经配体与受体相互作用、钙离子信号通路、5-羟色胺能神经突触等显著相关,与MeHg_1.2+Se₀组相同,但基因数量和类别上有差异。结论:1.硒对甲基汞暴露致仔鼠体格发育影响和小脑组织损害具有明显的保护作用。2.差异表达基因谱研究发现甲基汞损害的主要相关通路是神经受体-配体相互作用、钙离子信号通路等,硒联合暴露后的保护作用是一方面改变甲基汞损害所致的相关信号通路上差异表达基因,另一方面改变免疫相关信号通路基因。