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脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol,DON）是世界范围内常见的一种真菌毒素,广泛存在于农作物及饲料产品中。研究发现,DON对人和畜禽具有神经毒性、免疫毒性、生殖和发育毒性以及“三致”毒性等。由于神经系统的复杂性,人们对DON神经毒性的认识还不全面,目前仍处于探索阶段。关于DON对神经细胞毒性的体外研究鲜有报道,尤其在线粒体途径引起的凋亡信号传导机制方面。PC12细胞是一种优越的神经细胞模型,被普遍用在神经机理方面的研究。因此,本试验选择PC12细胞作为研究对象,从线粒体途径研究DON致使PC12细胞凋亡的具体机理。本试验首先以不同浓度DON(0、125、250、500、1000、2000 ng·mL-1)处理对数生长期的PC12细胞24 h后,采用倒置显微镜及透射电镜观察PC12细胞形态学变化,hoechst33258探查核酸的边集情况,annexin V-FITC/PI染色测定凋亡率,流式细胞仪检测线粒体膜电位,荧光定量PCR检测凋亡相关基因的表达,western-blot分析凋亡相关蛋白的表达,免疫荧光检测Caspase3激活以及EMSA法检测P53、AIF的转录活性。结果显示:1.不同浓度DON处理PC12细胞24 h后,对照组细胞多为长梭形,细胞间链接紧密;处理组细胞（图2-1 B-F）稀疏,且DON浓度越大,细胞数量越少,细胞凸起消失,失去本来的伸展状态。电镜下可见对照组细胞核正常、核仁清晰,染色质分布均匀,线粒体结构正常以及丰富的脊;而处理组细胞均出现了核膜皱缩、染色质聚集、线粒体肿胀、脊消失,部分线粒体空泡变性等明显的细胞凋亡特征。Hoechst33258染色发现,对照组细胞核呈现均匀的蓝光;而DON处理组呈现明亮的蓝色,且随着DON浓度的升高,出现的明亮蓝色比例以及亮度均不同程度增加。2.与对照组相比,处理组PC12细胞活性随着DON浓度的升高而极显著降低（P<0.01）;乳酸脱氢酶（LDH）的释放量在DON浓度1251000 ng·mL-1时略微增加,呈现出微弱的量效关系;DON浓度达到2000 ng·mL-1时,LDH的释放量极显著增加（P<0.01）。3.DON能诱导PC12细胞产生凋亡,各处理组凋亡率均极显著升高（P<0.01）,DON浓度在1251000 ng·mL-1时,凋亡率呈浓度依赖性升高,而DON浓度为2000 ng·mL-1时,细胞凋亡率反而较1000 ng·mL-1有所降低。因此,本试验选择1000 ng·mL-1DON浓度处理组,作为后续试验添加caspase8抑制剂（FMK）的最佳浓度。4.与对照组相比,处理组PC12细胞线粒体膜电位（MMP）随着DON浓度的升高呈极显著降低（P<0.01）。而与1000 ng·mL-1DON处理组相比,1000 ng·mL-1 DON+caspase8抑制剂处理组MMP呈极显著升高（P<0.01）。5.与对照组相比,处理组PC12细胞Bax mRNA表达水平和Bax/Bcl-2比值均极显著增加（P<0.01）,且随着DON浓度的增加而升高,在1000 ng·mL-1时达到峰值;而Bcl-2 mRNA表达水平随着DON浓度的增加而降低,在浓度超过500 ng·mL-1时极显著下降（P<0.01）,在浓度为1000 ng·mL-1时达到最小值。Bid mRNA表达水平在DON浓度超过250 ng·mL-1时极显著升高（P<0.01）,并随着DON浓度的增加而升高,在浓度为1000 ng·mL-1时达到峰值。与1000ng·mL-1 DON处理组相比,1000 ng·mL-1 DON+FMK处理组Bax和Bid mRNA表达水平以及Bax/Bcl-2比值均极显著降低（P<0.01）,而Bcl-2 mRNA表达水平极显著升高（P<0.01）。6.与对照组相比,处理组PC12细胞cleaved-Caspase9蛋白表达量极显著升高（P<0.01）,并随着DON浓度的增加而升高,在1000 ng·mL-1时达到最大值;cleaved-Caspase3蛋白表达量在浓度超过500 ng·mL-1时极显著增加（P<0.01）,同样也在DON浓度为1000 ng·mL-1时达到峰值;线粒体中AIF、Cyt C蛋白表达量随着DON浓度的增加极显著降低（P<0.01）,在1000 ng·mL-1时达到最低。与1000 ng·mL-1DON处理组相比,1000 ng·mL-1 DON+FMK处理组cleavedCaspase9和cleaved-Caspase3均极显著降低（P<0.01）,AIF蛋白表达量极显著增加（P<0.01）,而Cyt C蛋白表达量也有所增加,但差异不显著。7.采用激光共聚焦显微镜观察Caspase3的激活情况,可见对照组细胞基本上无红色荧光,而处理组细胞均出现不同程度的红色荧光,且随着DON浓度的升高而增强,在1000 ng·mL-1达到最高。另外,与1000 ng·mL-1DON处理组相比,1000 ng·mL-1 DON+FMK处理组红色荧光明显减弱。8.与对照组相比,处理组PC12细胞转录因子AIF、P53的转录活性均明显增加,并随着DON浓度的增加而升高。与1000 ng·mL-1DON处理组相比,1000ng·mL-1 DON+FMK处理组细胞转录因子AIF、P53的转录活性明显降低。综上所述,DON由于改变了细胞形态,损害了细胞膜和细胞核,从而引发PC12细胞凋亡。同时,DON降低了线粒体膜电位,导致Bax、Bid的上调及Bcl-2的下调。另外,DON促进了Cyt C、AIF从线粒体释放以及cleaved-Caspase3和cleaved-Caspase9的表达,增强了AIF、P53的转录活性,表明DON通过线粒体途径致使PC12发生了细胞凋亡。