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目的:通过体内、体外实验探究铁死亡（ferroptosis）在麦芽酚铝[aluminum-maltolate,Al（mal）3]致神经元死亡中的作用及其机制,为进一步研究铝的神经毒作用机制提供理论参考。方法:体内实验部分:将18只健康雄性无特定病原体（specific pathogen free,SPF）级SD（sprague dawley）大鼠按体重随机分成3组,分别为:生理盐水组（对照组）、9μM/kg Al（mal）3、和18μM/kg Al（mal）3染毒组,每组6只。实验组大鼠按照9μM和18μM染毒剂量进行腹腔注射Al（mal）3染毒,1 mL/kg,1次/d,连续染毒90 d。对照组大鼠每日注射等量生理盐水。染毒结束后,分别采用Morris水迷宫实验、跳台实验和旷场实验测定大鼠学习记忆能力和自主活动能力;采用透射电子显微镜观察大鼠海马神经元线粒体超微结构变化,并对线粒体膜密度和线粒体嵴形态进行定量分析;采用双吡啶比色法测定大鼠大脑皮质总铁离子含量;采用5,5’-二硫代双（2-硝基苯甲酸）[5,5’-dithiobis-（2-nitrobenzoic acid）,DTNB]比色法测定大鼠大脑皮质谷胱甘肽（glutathione,GSH）含量和谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase,GSH-Px）活力;采用硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid,TBA）法测定大鼠大脑皮质丙二醛（malonaldehyde,MDA）含量。体外实验部分:将处于对数生长期的分化型大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞（rat pheochromocytoma,PC12）分为5组,分别为:0μM Al（mal）3组（对照组）、50μM Al（mal）3、100μM Al（mal）3、200μM Al（mal）3和400μM Al（mal）3染毒组。将PC12细胞分别在含终浓度为0、50、100、200和400μM Al（mal）3的改良杜氏伊格尔（dulbecco’s modified eagle medium,DMEM）高糖培养基培养12 h、24 h和48 h后,采用倒置显微镜观察PC12细胞形态;采用CCK-8（cell counting kit-8）法检测PC12细胞存活率;采用透射电子显微镜观察PC12细胞线粒体超微结构变化,并对线粒体膜密度和线粒体嵴形态进行定量分析;采用亚铁嗪比色法测定PC12细胞内总铁离子含量;采用DTNB法测定PC12细胞GSH含量和GSH-Px活力;采用TBA法测定PC12细胞MDA含量。结果:体内实验部分:Morris水迷宫实验中,各组大鼠定位航行实验逃避潜伏期随训练时间延长均明显缩短（P<0.05）。空间探索实验中,各染毒组大鼠找到原平台位置的时间随Al（mal）3染毒剂量增加而明显延长,与对照组相比,差异具有统计学意义（P<0.05）。各染毒组大鼠穿越原平台位置次数较对照组相对减少,但差异无统计学意义（P>0.05）;跳台实验中,随Al（mal）3染毒剂量增加,各染毒组大鼠潜伏期较对照组明显缩短,18μM/kg Al（mal）3染毒组错误次数1和错误次数2较对照组明显增加,差异具有统计学意义（P<0.05）;旷场实验中,随Al（mal）3染毒剂量升高,18μM/kg Al（mal）3染毒组大鼠中央格停留时间较对照组明显延长（P<0.05）,各染毒组大鼠站立次数较对照组明显增加,差异有统计学意义（P<0.05）,各染毒组大鼠修饰次数较对照组相对减少,但差异无统计学意义（P>0.05）;电镜观察发现:对照组大鼠海马神经元线粒体形态饱满,线粒体膜结构完整、密度正常,线粒体嵴完整、清晰可见,染毒组大鼠海马神经元线粒体出现皱缩、膜破裂、膜密度增加及嵴消失等铁死亡特异性改变;与对照组相比,18μM/kg Al（mal）3染毒组大鼠海马神经元线粒体平均膜密度明显增加（P<0.05）,线粒体嵴平均面积明显降低（P<0.05）。18μM/kg Al（mal）3染毒组大鼠大脑皮质总铁离子含量随染毒剂量升高显著增加（P<0.05）;随染毒剂量增加,各染毒组大鼠大脑皮质GSH含量逐渐降低,GSH-Px活力逐渐降低,MDA含量逐渐升高,与对照组相比,差异均具有统计学意义（P<0.05）。体外实验部分:与0μM Al（mal）3组相比,400μM Al（mal）3染毒PC12细胞12 h,200和400μM Al（mal）3染毒PC12细胞24 h以及100、200和400μM Al（mal）3染毒PC12细胞48 h均可使细胞数量明显减少,出现细胞变圆,轴突变短,细胞连接减少、消失等;随Al（mal）3染毒剂量和染毒时间增加,细胞存活率整体呈降低趋势。与相同染毒时间的0μM Al（mal）3组相比,400μM Al（mal）3染毒PC12细胞12 h,200和400μM Al（mal）3染毒PC12细胞24 h以及100、200和400μM Al（mal）3染毒PC12细胞48 h,均可使PC12细胞存活率明显降低,差异有统计学意义（P<0.05）。根据染毒48 h半抑制浓度(IC50)和课题组前期实验结果,本研究选择0、50、100和200μM 4个Al（mal）3染毒剂量进行后续实验。电镜结果显示,0μM Al（mal）3组PC12细胞线粒体形态饱满,膜结构完整、膜密度正常,线粒体嵴清晰可见,随Al（mal）3染毒时间和染毒剂量增加,各染毒组PC12细胞线粒体皱缩、膜破裂、膜密度增加及嵴消失等铁死亡特异性改变更加明显;与相同染毒时间的0μM Al（mal）3组相比,100、200μmol/L Al（mal）3染毒24 h和48 h可使PC12细胞线粒体平均膜密度明显增加,线粒体嵴平均面积明显降低（P<0.05）;与相同染毒时间的0μM Al（mal）3组相比,各Al（mal）3组染毒PC12细胞12h、200μM Al（mal）3染毒PC12细胞24 h以及100、200μM Al（mal）3染毒PC12细胞48 h,均可使PC12细胞总铁离子含量明显升高,差异均有统计学意义（P<0.05）;各染毒时间的Al（mal）3染毒组PC12细胞GSH含量和GSH-Px活力均随染毒剂量增加逐渐降低,与相同时间的0μM Al（mal）3组相比,差异均具有统计学意义（P<0.05）;各Al（mal）3组PC12细胞染毒12 h,100、200μM Al（mal）3组PC12细胞染毒24 h以及100、200μM Al（mal）3组PC12细胞染毒48 h均可使PC12细胞MDA含量明显升高,与相同染毒时间的0μM Al（mal）3组相比,差异均有统计学意义（P<0.05）。结论:1、Al（mal）3染毒可致大鼠神经元和PC12细胞发生铁死亡。2、神经元内铁含量升高、抗氧化能力下降发生脂质过氧化损伤可能是Al（mal）3导致神经元铁死亡的机制之一。