随着磁体技术的发展和人造磁场在大型工业、医疗诊断和科研领域的广泛应用,磁场暴露的生物安全性受到的关注也日益增多。稳态磁场（Static Magnetic Field,SMF）的磁场强度和方向均恒定,可变参数少,为物理、化学、材料和生物等学科发展提供了重要的环境条件和检测手段。磁共振脑成像在临床上的应用,使得稳态磁场作用下的神经效应引起广泛的关注,而胚胎及幼年期是神经发育的关键时期,且早期胚胎阶段,胚胎细胞高速分裂分化,极易受到母体和外界环境因子的干扰。然而,稳态磁场（尤其是高强度稳态磁场）对神经系统及早期胚胎发育研究极为匮乏。本研究以秀丽隐杆线虫为研究对象,利用永磁体产生的中等强度稳态磁场（0.5 T和1 T）,以及超导和水冷磁体产生的高强度稳态磁场（4T、10T、14T和27T）,研究不同稳态磁场条件对神经行为的影响及调控机制,并探索早期胚胎细胞对磁场的响应。主要研究结果如下:1.中等强度稳态磁场对秀丽隐杆线虫神经行为的影响:0.5 T和1 T稳态磁场长时间暴露对线虫运动行为无明显影响,但显著降低线虫的厌恶性学习行为,且线虫的咽部泵动在1 T稳态磁场暴露后显著升高。0.5 T和1 T稳态磁场暴露后线虫五羟色胺（5-HT）水平显著上升,胆碱、γ-氨基丁酸（GABA）和多巴胺水平均无明显变化。5-HT限速酶、调节因子和受体基因的表达变化是导致5-HT水平和厌恶性学习行为变化的重要因素,且0.5 T和1 T稳态磁场可通过5-HT途径诱导线虫脂肪储存的降低。2.高强度磁场对秀丽隐杆线虫神经行为和神经发育的影响:10 T和27 T高强度稳态磁场暴露后,线虫的运动行为和厌恶性学习行为均显著降低,但运动行为的降低具有短暂性和可逆性。对线虫胆碱、GABA、多巴胺和5-HT四种神经递质系统荧光成像发现,10 T稳态磁场除降低5-HT水平外,对上述神经递质系统结构完整性和其余3中神经递质的分泌均无明显影响。进一步研究发现,10T稳态磁场通过下调ocr-2和osm-9表达诱导线虫5-HT水平和厌恶性学习行为的改变。分离胚胎原代细胞得到体外培养的神经细胞发现,10 T稳态磁场暴露线虫早期胚胎,其神经轴突生长延伸的速度显著降低,但神经轴突的终末长度无明显变化。3.高强度稳态磁场对秀丽隐杆线虫早期胚胎细胞分裂和个体发育的影响:利用高强度稳态磁场暴露早期成虫及体内早期胚胎,通过对线虫早期胚胎细胞分裂纺锤体、胚胎孵化和后续个体生殖发育指标的研究,我们发现高强度（14 T和27 T）可诱导早期胚胎细胞多极纺锤形成比例显著增高,并降低胚胎及胚后个体的发育速度和寿命。稳态磁场对胚胎孵化率和胚后成虫的子代数的影响较小,仅27 T稳态磁场处理组略有下降。通过皮尔逊相关性检验发现,高强度稳态磁场诱导的排卵速度、孵化率、生长速度、子代数和寿命的降低均与早期胚胎细胞多极纺锤体形成比例升高显著相关。进一步研究发现,早期胚胎细胞不对称分裂和纺锤体定位相关基因的低表达,以及非肌肉肌球蛋白NMY-2在早期胚胎分裂沟的异常表达在稳态磁场诱导胚胎发育减缓中起到重要作用。综上所述,本研究揭示了中等强度稳态磁场对秀丽隐杆线虫神经行为、神经递质系统的影响,以及高强度稳态磁场下秀丽隐杆线虫神经系统、早期胚胎细胞响应和发育效应,为中等强度稳态磁场的神经效应研究和潜在应用提供了新的实验依据,也为高强度稳态磁场暴露后的生物安全评估提供了理论参考。