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环境暴露和职业接触镉,对人类的健康构成严重威胁。近年来有研究尝试了防治镉污染的方法并对解除镉中毒的机理进行探索。但由于镉进入人体后会引起一系列复杂的影响,因而至今对镉引起各种疾病的机理还不甚明晰,也没有简便有效根治镉中毒的方法。本实验室前期对镉引起的小鼠肾小管上皮细胞(m RTEC)胞浆钙离子稳态失衡,可扰乱自噬,诱导细胞凋亡,以及运用钙离子敏感受体激动剂R467干预进行了初步研究。但是R467在动物模型上的效用和机理,以及镉引发肾小管细胞钙离子稳态失衡的内在机制尚未明晰。对此,本文将进一步探索,为将来临床解除镉中毒和预防肾脏损伤提供一定的参考。本文以镉暴露28天的小鼠作为镉暴露模型,检测小鼠尿液及血液中肾功能指标。结果显示镉暴露引起小鼠尿蛋白浓度上升,肾脏肾损伤分子-1以及丙二醛(MDA)水平上升,同时还会引发肾脏细胞凋亡。说明长期镉暴露会引发肾脏损伤。为进一步解释镉引发肾脏受损的机理,我们检测了镉暴露小鼠肾脏组织自噬水平,结果显示镉暴露导致自噬标记蛋白LC3B-II与P62蛋白增加,表明自噬流被镉抑制。构建自噬抑制剂氯喹(CQ)注射小鼠模型。结果显示长期抑制自噬会引发肾脏细胞凋亡,并增加肾脏损伤分子-1表达及尿蛋白浓度和MDA水平。这些结果表明镉抑制的自噬引发肾脏受损。此外,在镉暴露小鼠模型中我们的结果显示使用钙离子敏感受体激动剂R467可以恢复镉抑制的自噬流,抑制镉诱导的凋亡,减少镉暴露引发的肾损伤。为解析并验证镉诱导肾脏毒性与钙离子稳态的关系,我们对小鼠肾小管上皮细胞中内质网钙离子动态平衡及其相关蛋白进行了研究。不同浓度镉处理细胞后,检测胞浆与内质网钙离子浓度,结果显示镉处理诱导胞浆钙离子浓度上升,内质网钙离子浓度下降。随后对维持内质网钙库钙离子浓度的肌浆网/内质网钙离子ATP酶(SERCA)的表达进行了检测。结果显示镉处理引起SERCA蛋白的下调,但不是通过调节其m RNA水平。通过镉对SERCA蛋白稳定性影响及降解途径的研究,结果显示镉处理加速SERCA蛋白酶体降解速度,降低SERCA的稳定性,下调SERCA蛋白水平。SERCA的抑制剂毒胡萝卜素(TG)处理细胞,证实抑制SERCA会诱导细胞自噬流抑制,引发细胞凋亡。综上所述,镉暴露加速小鼠肾小管上皮细胞SERCA降解,下调SERCA蛋白水平,导致胞浆钙离子无法回流入内质网。上升的胞浆钙离子抑制细胞自噬流,诱导细胞凋亡。在动物模型中,自噬和钙离子稳态干预可预防镉暴露诱导的肾脏细胞凋亡和肾脏受损。