摘    要:对二甲苯（PX）对动物的神经系统会造成一定的损害，但PX对神经元发育的影响以及拯救机制还不是很清楚。本项目结合单个神经元荧光标记、激光共聚集显微镜延时拍摄以及神经元形态三维重构技术，通过PX培养蝌蚪，观察同一个神经元在PX处理前后的树突形态变化，研究发育过程中PX对非洲爪蟾中枢神经系统神经元形态的影响。结果发现，PX抑制了神经元树突的正常发育过程，而DGA可以拯救PX的抑制作用，但其具体机理仍需进一步深入研究。

Abstract:p-Xylene (PX）is toxic to the central nervous system. However, the effect of PX on neuronal development and the rescue mechanism are still unclear. We combined the methods of immunofluorescent labeling of single neurons, time-lapse of confocal microscopy imaging and three-dimensional reconstruction of neurons to study the effects of PX on the dendritic morphology of single neurons in the developing central nervous system in the Xenopus laevis. Tadpoles were cultured with control, PX and PX with DGA respectively. We found that the development of neuronal dendrites are significantly inhibited by PX treatment, while DGA restored the effect of PX. The mechanism in details needs to be further investigated.

关键词：对二甲苯； 神经元； 神经发育；树突

Keyword: p-xylene； Neuron； Neural development;  Dendrite

目    录

引言··4

   1.材料和方法···6

1.1 实验材料···6

1.1.1 实验试剂··6

1.1.2 实验用动物·6

1.1.3 实验仪器··6

1.2 实验方法···6

1.2.1 动物培养与处理···6

1.2.2 PX对神经元发育影响的测定··7

2. 结果与分析··7

2.1 实验结果的统计方法·7

2.2 PX对神经元分支数和树突终端点的影响·8

2.3 PX对树突面积和体积的影响··9

   2.4 PX对神经元总体长度的影响··11

   2.5 讨论12

引  言

到2017年，我国PX产能已达1476万吨/年，占全球20％左右，已经成为世界最大的PX生产和消费国[1]。但PX在生产加工、储存运输和使用过程中，很容易进入水环境，不但对水体造成污染，还可能会影响到人们的生活和健康。大量研究表明，PX对非洲爪蟾、鲢鱼和斑马鱼都有不同程度的毒性，长期暴露于PX污染的环境中会导致听力和神经系统受损，老鼠接触乙苯或者二甲苯易产生耳中毒现象，同时影响到神经系统和呼吸系统的功能[2]。目前有研究表明，以人肝癌细胞(Hep G2)作为实验模型，对二甲苯及其代谢产物对该细胞的急性毒性大小顺序为:对甲基苄醇>对甲基苯甲酸>对二甲苯。显然,对二甲苯在机体内发生代谢转化后具有毒性增加的趋势[3]。PX还会通过破坏细胞膜，使细胞产生一定程度上的凋亡从而降低其某些功能的发挥。与此同时，随着我国人民素质的提高，大家对生活环境质量要求的不断提升，更多的人开始关注身边PX污染的危害性，但PX的一知半解往往会引起民众的恐慌，反对PX生产的不理智行为可能会被不法分子利用。因此，我们需要更多有关PX毒性以及治疗PX中毒的研究或者临床经验出现，从而在提高民众PX中毒的防范意识的同时，减少人们对PX中毒知识匮乏的恐慌。

神经元有自我组装成高度组织化神经回路的能力。这些神经回路产生了我们的感知、思维和情绪，并决定我们如何感受我们的世界。人们对神经科学的研究，既源于对认识人体自身的渴望，也起始于对神经疾病的困扰。多年来，神经系统疾病一直被认为是难以攻克的人类疾病，诸如帕金森综合征、老年痴呆症、自闭症、癫痫等等一系列疾病，一直折磨着患者。但随着现代科学技术的迅猛发展，我们对于神经系统的了解也越来越完善。在基础研究方面,随着现代分子生物学技术的广泛应用，我们的研究已经从器官、细胞水平逐渐深入到分子水平。而神经科学的广泛研究以及计算机技术的快速发展，特别是可视化技术的不断发展，使得研究者对神经元模拟结果的真实性、精确性、生动性和直观性不断地得以提高。