目的：视神经脊髓炎（NeuromyelitisOptica，NMO）是一种主要侵犯视神经和脊髓的中枢神经系统炎性脱髓鞘性疾病。尽管NMO患者血清中特异性自身抗体即AQP4抗体的发现修改了NMO的诊断标准，且扩展了NMO疾病谱，但仍无确切的证据证明AQP4抗体直接引起NMO。最近研究发现小鼠脑内注射AQP4抗体和人补体可产生类似人NMO的病理改变特征，包括炎性细胞的浸润、神经纤维脱髓鞘、水通道蛋白-4（AQP4）及神经胶质原纤维酸性蛋白（GFAP）的表达减少、血管周围免疫球蛋白和补体沉积等。体外研究也表明AQP4抗体阳性的NMO患者血清以补体依赖形式导致原代培养星形胶质细胞坏死，但对大鼠脑皮层混合培养的神经细胞中小胶质细胞和神经元的作用尚未见报道。本研究使用体外培养的胎鼠皮层神经细胞，分别加入AQP4抗体阳性或阴性的NMO患者血清后，观察不同时间点星形胶质细胞、神经元以及小胶质细胞的形态学和数量的变化，以及细胞因子白介素-6浓度的变化，探讨AQP4抗体对皮层神经细胞的毒性作用及其机制。方法：常规方法提取Wistar大鼠胎鼠（孕16-19天）的大脑皮层。将皮层神经细胞接种于直径为35mm培养皿中，培养液为含20%胎牛血清的DMEM，24h及72h后更换培养液，共培养3天。实验共分为3组：1.正常对照组（control，C）：在37℃CO₂孵育箱中培养，以10%的比例加入正常人血清。2.AQP4抗体阴性对照组：加入等量AQP4抗体阴性患者血清。3.AQP4抗体阳性组：加入等量AQP4抗体阳性患者血清。培养2h、4h、6h后分别进行免疫组织化学荧光染色。在倒置荧光显微镜（NikonTE2000）下随机选择10个不同的视野，使用NIS-Elements BR3.0软件采样，应用Image Pro-Plus软件进行计数MAP-2、GFAP和OX-42阳性细胞的细胞数，并通过计数Hochest33258标记的细胞核数来明确细胞总数，然后计算不同神经细胞所占的比例。结果采用SPSS13.0统计软件处理，所有计量资料采用x±s表示，多组间单因素方差分析。P＜0.05认为差异有统计学意义。结果：1. AQP4抗体对原代培养的大鼠皮层神经元及星形胶质细胞形态及数量的影响：结果显示，正常对照组在培养2h、4h、6h后，星形胶质细胞及神经元形态和数量无明显差别，而抗体阳性组和阴性对照组在血清作用2h后即发现星形胶质细胞和神经元形态学的变化，表现为星形胶质细胞胞体肿胀、神经元突起断裂。AQP4抗体阳性组2h时星形胶质细胞和神经元数目分别为33.32±12.25%和46.67±9.48%，和对照组无明显差别（P>0.05）；4h时星形胶质细胞和神经元数目开始减少，分别为24.73±5.27%和35.49±8.43%（和对照组比较P均＜0.01）；6h时减少更加明显，分别为19.04±5.80%和29.39±7.62%（和对照组比较P均＜0.01）。统计学分析也表明星形胶质细胞和神经元数目2h、4h和6h比较差异有显著意义（P均＜0.01）。同时我们发现AQP4抗体阴性组4h和6h时神经元数目分别减少为40.89±5.67%和37.40±3.95%，和对照组比较差异有显著意义（P均＜0.01），而4h时星形胶质细胞数目和对照组无明显差别（分别为29.67±3.40%和30.34±4.53%，P>0.05），直到6h时才明显减少（25.62±6.85%，和对照组比较P＜0.05）。统计学分析也表明AQP4抗体阴性组星形胶质细胞数目2h、4h和6h比较差异有显著意义（P＜0.01）。2. AQP4抗体对原代培养的大鼠皮层小胶质细胞形态及数量的影响：OX42免疫荧光检查显示AQP4抗体阳性血清2h时即出现小胶质细胞胞体增大，边缘不规则，突出变短，随着时间延长，形态学变化更明显。AQP4抗体阳性和阴性组在2h时小胶质细胞数目分别为18.55±9.78%和18.39±5.03%，和对照组的15.76±6.66%无明显差别,（P>0.05），而4h和6h时AQP4抗体阳性组小胶质细胞数目分别增加到27.35±13.17%和40.37±13.28%，抗体阴性组增加到24.70±7.27%和32.60±10.77%，均明显高于对照组（P均＜0.01）。但统计学分析显示两组不同时间点时细胞数目比较差异无显著意义（P均>0.05）。3. AQP4抗体对原代培养的大鼠皮层神经细胞分泌IL-6的影响：使用ELISA方法检测不同组别不同时间点细胞培养上清液IL-6水平，发现AQP4抗体阳性组2h时IL-6水平为22.00±0.24，较对照组的32.97±0.21明显下降（P＜0.01），随着暴露时间延长，IL-6水平虽然逐渐增加，4h和6h时分别达到28.56±0.15和30.78±0.08，但仍明显低于对照组水平（P＜均0.01）；而AQP4抗体阴性组2h时IL-6水平为29.53±0.37，也低于对照组（P＜均0.01），但4h时IL-6却达到41.03±0.62，明显高于对照组水平（P＜0.01），6h时有所下降，为34.01±0.10，但仍高于对照组水平（P＜0.01）。结论：本研究表明AQP4抗体阳性患者血清可以导致体外大鼠脑皮层混合细胞培养中星形胶质细胞死亡、小胶质细胞激活和神经元死亡，类似体内NMO病理变化特点，而加入正常人血清并不引起任何细胞损害，支持AQP4抗体在NMO发病机制尤其是在疾病早期发挥至关重要的作用。AQP4抗体不仅仅是NMO的标志物，其和星形胶质细胞表面AQP4结合是引起NMO的重要始动步骤，AQP4抗体通过对星形胶质细胞的毒性作用影响其功能，诱发局部小胶质细胞激活以及炎症反应，产生NMO的病理改变。