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[目的]秀丽隐杆线虫(简称线虫)是神经毒理学及神经退行性疾病研究的适宜模型.通过研究CdTe量子点对线虫运动、学习、记忆和觅食行为,以及神经递质传导相关基因表达的影响来探索CdTe量子点的神经毒性效应.[材料与方法]实验组分为6个剂量组:400、800和1600 μg/mL的2.2 nm和3.5 nm CdTe量子点组,对照组为等体积K溶液.线虫暴露于预先添加量子点或K溶液的培养基,暴露时间分为24 h和72 h.暴露结束后,随机选择5~10条线虫麻醉于琼脂垫上,通过荧光显微镜观测线虫对量子点的摄取情况.之后,每组分别挑取线虫检测其身体弯曲频率、头部摆动频率、咽泵运动频率、排便循环时间,化学趋向性学习系数和在20℃范围内做Isothermal Tracking Behavior运动的线虫的百分比.每项试验各组至少挑取30条线虫,重复三次,比较各剂量组结果与对照组间的差异.同时,使用荧光定量PCR检测量子点对神经递质谷氨酸、五羟色胺和多巴胺相关的15种基因表达的影响.[结果]应用荧光显微镜清晰看出被线虫摄取的量子点主要聚集于肠道中,线虫头部也有量子点的分布,可能是通过肠道生物膜而进入相邻的头部细胞.而较长的暴露时间(72h)也导致了量子点在体内更多的集聚.行为学试验中,与对照组相比,800 μg/mL及以上浓度的CdTe量子点显著延长了排便时间,降低了身体弯曲频率、头部摆动频率、咽泵运动频率、化学趋向性学习能力和温度趋向性记忆能力(P<0.05),并且具有剂量依赖性和时间依赖性.PCR结果显示CdTe量子点暴露24h导致大多数与三种神经递质传递中的转运蛋白和分子靶点相关基因的表达量与对照组相比显著降低(P<0.01);但是CdTe量子点暴露72h却表现给出了相反的结果.说明CdTe量子点短期暴露可能在mRNA水平上扰乱神经元间神经递质的传递和接受,抑制了神经递质传导过程.然而,当线虫暴露于CdTe量子点环境达到72h后,机体可能促使谷氨酸、五羟色胺和多巴胺的转运蛋白和受体基因通过提高表达水平来启动补救机制,弥补量子点造成的缺陷.[结论]CdTe量子点暴露可以抑制线虫的运动行为、咽泵运动和排便,降低学习和记忆能力,表现出一定的神经毒性.而量子点的神经毒性作用可能与其影响神经递质谷氨酸、五羟色胺和多巴胺的转运体和受体相关.