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[背景]镉(Cd)作为一种高毒性的重金属污染物,能引起包括脑在内的多种器官的严重损伤.镉能导致血脑屏障功能障碍,从而进入脑,导致儿童学习障碍和神经退行性疾病的发生.研究表明,镉能通过激活丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)途径和线粒体途径引起神经细胞凋亡.线粒体是镉在细胞内关键的作用位点,镉能引起线粒体膜电位的降低,破坏线粒体膜的完整性,从而导包括细胞色素C、凋亡诱导因子(AIF)和核酸内切酶G(EndoG)在内的线粒体蛋白释放到胞质.但是,线粒体凋亡通路中MAPK的作用机制仍不清楚.[目的]在建立体外培养大鼠大脑皮质神经细胞模型和大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞(PC-12)细胞系模型的基础上,通过添加不同的MAPK细胞信号通路抑制剂,揭示MAPK及其下游事件在镉经线粒体通路诱导神经细胞凋亡中的调控作用.[方法]为了探讨Cd在神经细胞凋亡中的作用,以不同浓度(0、5、10、20μmol/L)的Cd处理细胞24h,MTT法检测细胞存活率,Annexin V-FITC荧光染色法检测细胞凋亡率,Western blot法检测caspase-3和PARP的活化情况；为了证明线粒体通路在凋亡中的作用,Cd处理细胞24h后,分别提取细胞的胞浆成分和线粒体成分,Western blot法检测细胞色素C的释放和Bcl-2/Bax比值的变化,免疫荧光法检测AIF和EndoG核转移的情况；为揭示MAPK对线粒体通路的调控作用,分别使用ERK、JNK和p38MAPK的特异性抑制剂U0126、SP600125和SB202190与Cd联合作用细胞,检测细胞存活率、凋亡率,Western blot法检测caspase-3和PARP的活化情况,细胞色素C的释放和Bcl-2/Bax比值的变化,免疫荧光法检测AIF和EndoG核转移的情况.[结果]Cd在(0、5、10、20μmol/L)的浓度范围内能导致细胞存活率的下降,凋亡率的上升,caspase-3和PARP的活化,并存在剂量依赖效应,表明Cd能诱导两种细胞发生凋亡；不同浓度Cd作用细胞24h后,能引起Bcl-2/Bax比值的下降,细胞色素C的释放(p＜0.01),AIF和EndoG向细胞核转移,表明线粒体通路参与Cd诱导的细胞凋亡；与10μmol/L Cd处理组相比,ERK的抑制剂U0126、JNK的抑制剂SP600125与10μmol/L Cd联合作用细胞24后,能显著(p＜0.01)提高细胞的存活率,降低细胞的凋亡率,但p38MAPK的抑制剂SB202190对细胞无保护作用；U0126和SP600125能抑制Cd诱导的Bcl-2/Bax比值的下降,细胞色素C的释放以及AIF、EndoG的核转移.[结论]Cd能通过线粒体通路诱导神经细胞凋亡,包括caspase依赖和非依赖途径；ERK、JNK能调控Cd经线粒体通路诱导的神经细胞凋亡.