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目的:探究化疗药物环磷酰胺对发育阶段小脑中颗粒神经前体细胞和胶质细胞增殖和凋亡的影响,以及探究发育阶段进行环磷酰胺单次腹腔注射对成年后小脑功能的影响,并进一步对作用其中的细胞和分子机制进行探究。本研究旨在为临床儿童使用环磷酰胺提供有价值的信息。方法:我们在C57BL/6品系或者Math1-GFP转基因小鼠出生6天(P6)的时候,给小鼠腹腔单次注射50μg/g的环磷酰胺,对照组注射同体积的PBS溶剂。注射后1小时,48小时,96小时以及成年后分别进行观察评估。我们通过H&E染色,观察环磷酰胺对小脑组织学的影响;通过EdU染色,观察小脑中细胞增殖情况的变化;通过TUNEL染色,观察小脑中细胞凋亡情况的变化;通过免疫荧光染色技术,观察小脑中不同种类细胞的改变;待处理组和对照组小鼠成年,我们通过旋转实验和挂线实验这两个行为学实验观察和评估环磷酰胺对小脑协调运动和平衡能力的影响;通过实时荧光定量PCR(RT-PCR)和蛋白免疫印迹(Western blot)实验检测Sonic Hedgehog(SHH)信号通路中相关基因和蛋白的表达变化,探究在这一过程中的分子机制。结果:小鼠P6时腹腔注射环磷酰胺,48小时以后,与对照组相比,我们发现,实验组小鼠小脑外颗粒层(EGL)厚度急剧减小,整个EGL几乎消失(P<0.001)。与此同时,外颗粒层的细胞主体,Math1阳性的颗粒神经前体细胞(GNP)数目也急剧下降(P<0.001)。通过对小脑冰冻切片进行EdU和TUNEL染色,我们发现注射环磷酰胺48小时后,小脑外颗粒层增殖的细胞大量减少(P<0.001),而凋亡的细胞显著增多(P<0.001)。小脑内颗粒层(IGL)中,Olig2阳性的胶质细胞增殖减少(P<0.01),而其凋亡未见受影响。小脑分子层以下的浦肯野细胞的增殖和凋亡都未受影响。待处理组和对照组小鼠成年后,我们发现注射环磷酰胺的小鼠与对照组相比,协调能力和平衡能力并不受影响。处死小鼠解剖出小脑后我们发现,处理组小脑和对照组小脑相比,体积偏小(P<0.001),而小脑的组织结构,细胞分层均正常。这启发我们思考,注射药物后严重受损的小脑是否经历了一个修复过程,使得成年后协调运动和平衡能力并不受损?事实上,我们发现在处理96小时后,处理组的EGL和IGL增殖的细胞都有明显增加。通过特定标记物的染色我们发现,EGL中增殖补偿的细胞包括Math1阳性的细胞和Sox2阳性的细胞,IGL中Olig2阳性的胶质细胞增殖也有所增加。而此时,处理组神经细胞分化的标记物表达量相对较低。在药物处理后的96小时,我们发现了小脑修复损伤的现象,此时,我们发现调控小脑发育的SHH信号通路的相关基因表达量更高,由此我们认为,SHH信号通路参与调控小脑修复损伤的过程。结论:化疗药物环磷酰胺对正在发育的小脑有直接的损伤,但如果在使用后及时停用,小脑的组织结构,细胞分层和协调运动的功能可以得到很大程度的恢复。