本研究从动物整体器官组织和细胞水平上,通过病理学与生理生化相结合的方法,较系统、全面地对铅致海马有关病理和机理进行探讨。从细胞水平上用MTT法检测海马神经细胞存活率,不同浓度醋酸铅(低、中和高浓度)分别作用24h后,OD570值降低逐渐明显,呈现剂量和时间依赖关系;培养上清中乳酸脱氢酶释放明显增加(p<0.01),胆碱酯酶活力明显下降。尼氏体染色,HE染色和Giemsa染色发现铅能使海马神经元表面粗糙、胞体变小、突起细小、回缩,断裂,甚至减少、出现裸核,细胞之间网络疏松,胞体与胞浆之间界限逐渐模糊不清,且有剂量和时间依赖关系。激光扫描共聚焦显微镜定量分析海马神经元胞浆中游离Ca2+的平均荧光强度,铅在一定浓度范围和作用时间内使海马神经元细胞内Ca2+浓度明显升高(p<0.01),细胞内Ca2+浓度升高可能与铅致海马神经元损伤和诱导其凋亡有重要关系。流式细胞仪检测结果显示各醋酸铅组作用后细胞凋亡数量明显升高(p<0.01),且与染铅剂量有很好的相关性。免疫细胞化学染色发现低、中、高铅组分别作用3d、6d、9d后,Bcl-2蛋白阳性的神经细胞数目显著降低,而Bax蛋白阳性的神经细胞数目显著增加; iNOS在随着铅浓度的增大,iNOS表达明显增加;醋酸铅可以促进大鼠海马细胞中P53基因的表达,并有良好的剂量反应关系。整体动物研究发现,饮用含铅水0.5 g/L、1.0 g/L和2.0 g/L(低、中和高铅组)暴露1月、3月和6月后,各实验组大鼠摄食量、饮水量逐渐减少,尤其是高铅暴露组染毒3月、6月时,平均总饮水量和平均总摄食量均显著低于对照组(p<0.01)。各组血铅水平均明显高于对照组(p<0.01), 2.0 g/L亚组的血铅水平均明显高于组内的0.5 g/L亚组(p<0.01),随染铅时间的延长、浓度的增加,血铅水平有所升高,但三组的组间血铅水平相比均无明显差异(p>0.05)。各组脑匀浆铅水平均明显高于对照组(p<0.05)。饮用高铅水1月、3月、和6月后各组脑区尼氏体均有不同程度的减少,神经元固缩,且与染毒时间和剂量有关。免疫组织化学染色图像分析发现,海马区Bcl-2蛋白表达阳性神经元细胞均随染铅剂量增大而减少,染色强度逐渐降低,平均灰度值逐渐增大;Bax蛋白则与Bcl-2蛋白相反。iNOS在铅处理组大鼠海马、皮层的表达明显上升,随染毒剂量增加,iNOS的表达明显增加,有良好的剂量-反应关系。大鼠脑组织海马P53表达阳性细胞数显著增加,表达强度有升高趋势;铅诱导的神经细胞凋亡与P53的表达呈正相关。综合上述研究结果,长期饮用高铅水后大鼠生长缓慢,造成慢性全身性疾病和对大鼠脑组织的破坏。高铅经体内代谢后部分通过血脑屏障,对脑实质造成损害和引起大鼠神经细胞变性,固缩及坏死;尼氏体减少,以及海马细胞凋亡等组织病理形态学改变。氧化损伤和细胞凋亡可能是铅致脑毒性的机理之一。