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[目的]通过体内动物实验研究Tau蛋白过度磷酸化在苯并[a]芘致大鼠学习记忆损伤中的作用以及P25/CDK5信号通路在苯并[a]芘致Tau蛋白过度磷酸化中的机制。[方法]1、动物实验研究：将50只雄性SD大鼠按照体重随机分为5组,即空白对照组,Omg/kg.bw,1.0mg/kg.bw,2.5mg/kg.bw和6.25mg/kg.bwB[a]P组。腹腔注射染毒,建立B[a]P染毒动物模型。喂养3批共150只大鼠,分别染毒1,2,3个月。2、采用Morris水迷宫试验对大鼠神经行为功能进行检测,其中定位导航试验检测大鼠空间学习能力,空间探索试验检测大鼠空间记忆能力。3、采用ELISA法检测大鼠脑组织BPDE-DNA加合物的含量。TBA法检测大鼠脑组织MDA含量,WST-1法检测大鼠脑组织SOD活力。4、Western blot法检测大鼠脑组织P35/P25, CDK5, Tau, Tau[pT181], Tau[pS199], Tau[pT231]和Tau[pS396]蛋白表达。[结果]1、学习记忆能力测试：在为期5天的定位导航试验中,随着训练天数的增加,各组大鼠寻找平台的平均潜伏期均呈下降趋势。在染毒2,3个月,各剂量组(1.0mg/kg.bw,2.5mg/kg.bw和6.25mg/kg.bwB[a]P)大鼠寻找平台的潜伏期始终较对照组长,且随着染毒剂量和时间的增加,2.5、6.25mg/kg.bwB[a]P剂量组的潜伏期与对照组相比具有统计学差异(P<0.01)。组别×染毒时长,组别×测试次数,染毒时长×测试次数,组别×染毒时长×测试次数间存在交互作用(F=2.16,P=0.036;F=2.67,P=0.0015；F=13.91,P<0.01；F=1.62,P=0.0365)。空间探索试验表明：不同染毒时长各剂量组大鼠目标象限停留时间呈下降趋势,染毒2、3个月,6.25mg/kg.bwB[a]P与对照组相比分别下降20.3%和25.2%,差异具有统计学意义(P<0.01)。不同染毒时长各剂量组大鼠第一次穿越平台时间呈上升趋势,染毒3个月6.25mg/kg.bwB[a]P比空白对照组所需时间平均多4倍,与其余各组相比差异具有统计学意义(P<0.01)。染毒3个月各剂量组大鼠穿越平台次数呈下降趋势,2.5mg/kg.bwB[a]P与对照组比较差异具有统计学意义(P<0.05),6.25mg/kg.bwB[a]P与其余各组相比,差异具有统计学意义(P<0.01)。2、大鼠脑组织BPDE-DNA加合物含量随着染毒剂量和时间的增加而呈上升趋势,在染毒1,2和3个月时,6.25mg/kg.bwB[a]P组与空白对照组相比,DNA加合物含量分别增加9.3%,27.3%和45.9%,且与各剂量组比较具有统计学意义(P<0.01)；染毒3个月时,2.5mg/kg.bwB[a]P组大鼠脑组织DNA加合物含量比空白对照组增加了20.3%,差异具有统计学意义(P<0.05)。大鼠脑组织氧化应激水平检测发现随着B[a]P暴露剂量和时间的增加MDA含量增加,染毒2、3个月时,2.5、6.25mg/kg.bwB[a]P组比空白对照组MDA含量分别增加约48.6%和98.6%,且差异具有统计学意义(P<0.05,P<0.01),2.5、6.25mg/kg.bwB[a]P组与1.0mg/kg.bwB[a]P组相比差异具有统计学意义(P<0.01；P<0.01)。SOD活力随着染毒剂量和时长的增加而呈下降趋势,染毒2、3个月时,6.25mg/kg.bwB[a]P组比空白对照组SOD活力分别下降25.4%和37.5%,与其余各组比较差异具有统计学意义(P<0.01),染毒3个月时,2.5mg/kg.bwB[a]P组SOD活力比空白对照组降低14.6%(P<0.05)。3、Western blot对大鼠脑组织Tau蛋白及其磷酸化位点蛋白表达的检测发现各剂量组大鼠脑组织Tau蛋白含量明显增加,B[a]P可使Tau蛋白在Ser199、Thr181和Thr231磷酸化水平升高,且自染毒第1个月开始1.0、2.5、6.25mg/kg.bwB[a]P组与空白对照相比具有统计学意义(P<0.01),到染毒3个月时,6.25mg/kg.bwB[a]P组Ser199、Thrl81和Thr231磷酸化水平比空白对照分别增加了116.5%,225.3%和120.3%。且大鼠脑组织Ser199、Thrl81和Thr231蛋白表达的剂量和时长的交互作用具有统计学意义(F=4.385,P<0.001；F=8.789,P<0.001；F=2.236,P--0.025)。大鼠脑组织Ser396蛋白表达呈升高趋势,但各组间比较差异没有统计学意义(P>0.05)。4、P25/CDK5相关信号通路检测显示大鼠脑组织P35蛋白表达随着染毒剂量的增加和时间的延长呈上升趋势,2、3个月2.5、6.25mg/kg.bwB[a]P组与空白对照组相比具有统计学意义,各批6.25mg/kg.bwB[a]P组P35蛋白表达比空白对照组分别增加8.25%,28.93%和63.96%。剂量和时长的交互作用具有统计学意义(P<0.01)。大鼠脑组织P25蛋白在染毒一个月时尚没有表达,自染毒2个月开始P25表达随着染毒剂量的增加和时间的延长呈上升趋势,6.25mg/kg.bwB[a]P组在染毒2、3个月时P25蛋白较空白对照组表达增加了104.67%和197.64%,且剂量和时长的交互作用具有统计学意义(P<0.01)。大鼠脑组织CDK5蛋白表达随着染毒剂量的增加和时间的延长呈上升趋势,1.0,2.5和6.25mg/kg.bwB[a]P组CDK5蛋白表达较空白对照组明显增加(P<0.01),其中6.25mg/kg.bwB[a]P组CDK5在染毒1,2和3个月时分别增加了64.99%,80.06%和128.3%。[结论]1、苯并[a]芘暴露可对大鼠的空间学习和记忆能力产生损伤,且随着暴露剂量的增加和暴露时间的延长,损伤趋于严重。2、本次研究首次发现苯并[a]芘染毒可使大鼠脑组织Tau蛋白表达升高,且可在Thr181, Ser199和Thr231位点使Tau蛋白过度磷酸化。3、大鼠学习记忆能力损伤与脑组织Tau蛋白过度磷酸化与有关,可能的机制是由于苯并[a]芘暴露引起大鼠脑组织氧化应激和DNA损伤,上调P25表达,激活CDK5,从而导致Tau蛋白过度磷酸化,引起学习记忆功能损伤。