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[目的]：研究Ca2＋-calpain/p35-CDK5/p25途径在BDE-153神经毒性中的作用，为探寻BDE-153神经发育毒性的机制提供研究线索。[方法]：体内实验方法：将出生10天的雄性仔鼠按窝别和体重随机分成4组，分别设为橄榄油溶剂对照、1mg/kg，5mg/kg和10mg/kg BDE-153组，每组10只。按10ml/kg一次性腹腔注射染毒。在染毒后1月龄和2月龄时，用Morris水迷宫，跳台实验、避暗实验检测大鼠的神经行为功能，用旷场实验检测大鼠的自发活动能力。染毒2月后，用HE染色检测大鼠脑组织神经细胞的损伤，并在电镜下观察神经细胞超微结构的改变。用TUNEL染色法和流式细胞仪检测大鼠神经细胞凋亡率和Ca2+浓度，用乳酸脱氢酶检测试剂盒检测LDH漏出率。Real time QPCR和Western Bolt技术检测calpain、CDK5以及p25和p35基因和蛋白表达的改变，ELISA试剂盒检测calpain、CDK5/p25和CDK5/p35激酶的活力。体外实验方法：原代培养的处于对数生长期大鼠神经元，经神经元纯度鉴定后，随机分为空白组，DMSO（溶剂）组，10μmol/L BDE-153,20μmol/L BDE-153，40μmol/LBDE-153，染毒48h后，显微镜下观察原代神经细胞染毒后的形态学改变，CCK-8法检测细胞的活力，用LDH检测试剂盒检测LDH漏出率。Hochest33258染色，AO/EB双荧光染色以及流式细胞仪等方法观察和检测神经细胞的凋亡情况、细胞内Ca2+浓度；Realtime QPCR技术、免疫荧光技术检测calpain、CDK5以及p35基因和蛋白表达的改变，并用ELISA试剂盒检测calpain、CDK5/p25和CDK5/p35激酶活力。另外，采用PD150606抑制calpain后，CCK-8法检测神经细胞活力，ELISA试剂盒检测calpain，CDK5/p25和CDK5/p35激酶活力的改变。[结果]体内实验结果：（1）神经行为功能检测结果：水迷宫实验结果显示，随着染毒剂量的增加，大鼠的空间学习记忆能力逐渐降低。与对照组相比，5mg/kg组、10mg/kg组目标象限的滞留时间和路程显著降低，差异有统计学意义（P <0.05）。跳台试验结果显示，大鼠的短时学习记忆能力受损。与对照组相比，染毒组的跳台潜伏期逐渐缩短，差异有统计学意义（P <0.05）。旷场试验结果显示，与对照组比较，染毒组水平活动次数，垂直活动次数和修饰动作次数明显减少，与1月龄时比较，2月龄大鼠自发行为减少更为显著。（2）病理形态学和超微结构检测：HE染色图片显示，对照组大鼠海马CA3区神经细胞排列整齐，大小均一；随着染毒剂量的增加，细胞排列紊乱，间质疏松，细胞数量减少，核膜断裂或消失；透射电子显微镜观察发现，对照组的海马神经细胞的形态结构正常，细胞核大而圆，核膜完整，染色质均匀，核周间有丰富的细胞器；随着染毒剂量的增加，细胞核逐渐缩小，染色质浓缩边聚，少数细胞核仁崩解、分裂，细胞器数量明显减少、出现空泡样变性甚至消失。（3）神经细胞凋亡率、钙离子浓度和LDH活力的变化：TUNEL染色结果显示，随着染毒剂量的增加，大鼠海马区阳性细胞数逐渐增多，与对照组相比，1mg/kg、5mg/kg和10mg/kgBDE-153组IHS评分显著高于对照组，差异有统计学意义（P <0.05）。与对照组比较，5mg/kg组和10mg/kg组神经细胞凋亡率显著升高，差异有统计学意义（P <0.05）。10mg/kgBDE-153组LDH漏出率显著高于对照组和低剂量组，差异有统计学意义（P<0.01）；随着染毒剂量的增加，与对照组比较，1mg/kg、5mg/kg和10mg/kgBDE-153组Ca2+浓度均显著降低，差异有统计学意义（P <0.01）。（4）大鼠海马CDK5、calpain1、calpain2和p35基因表达量的改变：与对照组相比，各染毒组CDK5基因表达量均显著升高，差异有统计学意义（P <0.05）；calpain2基因表达量随着染毒剂量的增加逐渐增高，5mg/kg组和10mg/kg组显著高于对照组，差异有统计学意义（P <0.05）；1mg/kg、5mg/kg和10mg/kg组p35基因表达量与对照组p35基因表达量比较，分别增高7.06倍、7.44倍和11.36倍。而calpain1基因的表达量在各组间的差异没有统计学意义。（5）大鼠海马CDK5、calpain2和p35、p25蛋白表达量的改变：与对照组相比，5mg/kg组和10mg/kg组的CDK5蛋白表达量显著高于对照组，差异均有统计学意义（P <0.01）；calpain2蛋白在1mg/kg、5mg/kg和10mg/kg组的表达量显著高于对照组，差异有统计学意义（P <0.05）；p35蛋白表达量随着染毒剂量的增加逐渐降低，5mg/kg组、10mg/kg组低于对照组，5mg/kg组低于1mg/kg BDE-153组，差异有统计学意义（P <0.01）；p25蛋白的表达量5、10mg/kg组显著高于对照组和1mg/kg组，10mg/kg组显著高于5mg/kg组，差异均有统计学意义（P <0.01）。(6)calpain激酶，CDK5/p25和CDK5/p35激酶活力的改变结果：与对照组相比，1mg/kg、5mg/kg和10mg/kg BDE-153组大鼠脑组织中calpain激酶活力显著升高，差异有统计学意义（P <0.01）。CDK5/p25激酶活力呈剂量依赖性地升高，而CDK5/p35激酶活力呈剂量依赖性的降低。与对照组相比，1mg/kg、5mg/kg和10mg/kg组CDK5/p25激酶活力显著升高，差异有统计学意义（P <0.01）；1mg/kg、5mg/kg和10mg/kg BDE-153组CDK5/p35激酶活力显著降低，差异有统计学意义（P <0.01）。体外实验结果：（1）细胞毒性检测结果： BDE-153染毒原代培养神经细胞48小时以后，光镜下观察可见神经细胞数量随着染毒剂量的增大而减少，突起变短,甚至崩解。CCK-8法检测发现细胞活力逐渐下降，明显低于对照组（P＜0.001），LDH的漏出率也逐渐增加，40μmol/LBDE-153组LDH活力显著高于对照组和10μmol/L组，差异有统计学意义（P <0.01）；Hochest33258染色结果显示，染毒后的细胞出现染色质浓缩、核碎裂，AO/EB双荧光染色显示，随着染毒剂量的增加，橘黄色的凋亡细胞逐渐增加，甚至伴有红色的死亡细胞。流式细胞仪检测结果显示，与对照组比较，20μmol/L组和40μmol/L组神经细胞凋亡率显著升高，差异有统计学意义（P <0.05），40μmol/L组细胞凋亡率显著高于10μmol/L组，差异有统计学意义（P <0.05）。（2）Ca2+浓度和calpain、CDK5以及p25和p35基因和蛋白检测结果：细胞内钙离子浓度随着染毒浓度的加大而升高，与空白对照组比较，20μmol/L组与40μmol/L组钙离子浓度的升高显著，差异有统计学意义（P＜0.05）；与空白组或溶剂组比较，10μmol/L、20μmol/L和40μmol/L组CDK5基因表达的增高差异都具有显著性（P <0.05）；calpain2基因表达量也明显升高，与空白组比较，20μmol/L和40μmol/L组表达量的增加差异有统计学意义（P<0.05），与溶剂组比较，20μmol/L和40μmol/L组该基因表达量的增高差异有统计学意义（P<0.05）；CDK5蛋白的表达随着染毒浓度加大而增高，与空白组和溶剂组比较，40μmol/L组CDK5蛋白表达量的增加有统计学意义（P＜0.05）。calpain2的表达量随着染毒浓度的增高而增高，与空白组比较，溶剂、10μmol/L、20μmol/L和40μmol/L组蛋白表达的升高均有统计学意义（P＜0.05）；（3）calpain激酶、CDK5/p25和CDK5/p35激酶活力的改变：与对照组和DMSO溶剂组相比，10、20和40μmol/L BDE-153染毒组calpain激酶活力均升高，差异有统计学意义（P<0.01）；20和40μmol/L BDE-153染毒组明显高于10μmol/L BDE-153染毒组，差异有统计学意义（P<0.01）。CDK5/p25激酶的活力逐渐增高，与对照组相比，DMSO组、10、20和40μmol/L BDE-153染毒组CDK5/p25激酶的活力显著增高，差异有统计学意义（P<0.01）。而CDK5/p35激酶的活力随着BDE-153染毒剂量的增加逐渐降低，与空白对照组和DMSO组相比，10、20和40μmol/L BDE-153染毒组CDK5/p35激酶的活力显著降低，差异有统计学意义（P<0.01）。（4）PD150606抑制calpain激酶活性后，与20μmol/L BDE-153染毒组比较，神经细胞的活力得到不同程度的恢复，calpain激酶活力明显下降，CDK5/p25激酶活力明显下降，CDK5/p35激酶活力有所升高，20μmol/L PD150606干预组显著高于20μmol/L BDE-153染毒组，差异有统计学意义（P﹤0.05）。[结论]：1.BDE-153具有神经毒性，能引起大鼠空间学习记忆能力、短时学习记忆能力和自发活动能力的下降，损伤海马神经细胞并引起细胞凋亡。2.BDE-153的神经毒性以及对神经细胞的损伤与BDE-153染毒剂量之间有明显的剂量依赖关系。3.BDE-153可能通过扰乱细胞内钙离子浓度稳态，激活calpain激酶，促使p35降解为p25并形成CDK5/p25复合物引导神经细胞的凋亡，并产生神经毒性。