不同發(fā)育時(shí)期雙酚A暴露對(duì)子代成年小鼠焦慮和抑郁的影響及其神經(jīng)機(jī)制.pdf

1、雙酚A(bisphenolA，BPA)是一種典型的具有弱雌激素活性的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，對(duì)腦和行為發(fā)育的影響已引起關(guān)注。大量研究表明中樞神經(jīng)系統(tǒng)(centralnervoussystem，CNS)的發(fā)育對(duì)BPA十分敏感。本實(shí)驗(yàn)室前期研究發(fā)現(xiàn)，圍生期低劑量BPA雖然不影響子代生殖系統(tǒng)的生長和發(fā)育，卻影響子代小鼠幼年期和青年期的多種行為的發(fā)育及其性別分化，其中焦慮行為對(duì)BPA特別敏感。雌激素影響腦發(fā)育及其性別分化的關(guān)鍵時(shí)期為胚胎晚期至出生早期

2、這一時(shí)期，而其中哪一時(shí)期BPA暴露干擾雌激素對(duì)腦發(fā)育的調(diào)節(jié)作用最為顯著還不清楚？許多研究證明，下丘腦-垂體-腎上腺(hypothalamic-pituitary-adrenal，HPA)軸與雌激素調(diào)節(jié)焦慮和抑郁作用密切相關(guān)，邊緣系統(tǒng)特別是海馬和杏仁核一直以來被認(rèn)為是參與調(diào)節(jié)下丘腦-垂體-腎上腺軸功能的主要組成部分，也是雌激素影響焦慮和抑郁的主要靶位。BPA作為一種具有弱雌激素活性的內(nèi)分泌干擾物可通過模擬或干擾體內(nèi)雌激素的合成、分泌來影響

3、體內(nèi)雌激素的含量，從而進(jìn)一步影響焦慮和抑郁行為的研究已有很多，但具體的分子機(jī)制尚不清楚。許多研究表明谷氨酸能相關(guān)的受體N-甲基-D-天冬氨酸(N-methy-D-aspartate，NMDA)受體和A-氨基-3羥基-5-甲基異惡唑-4-丙酸(α-amino-3-hydroxy-5-methylisoxazole-4-propionateacid,AMPA)受體、γ-氨基丁酸(γ-aminobutyricacid，GABA)能遞質(zhì)系統(tǒng)與焦

4、慮和抑郁行為密切相關(guān)。同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)室前期發(fā)現(xiàn)，圍生期母體雙酚A暴露下調(diào)NMDA受體表達(dá)和亞基組成。因此，本研究通過妊娠期和哺乳期母體BPA暴露探討發(fā)育不同階段BPA對(duì)仔鼠成年早期焦慮和抑郁行為的影響，進(jìn)一步分析腦內(nèi)海馬和杏仁核NMDA受體、AMPA受體和GABA受體表達(dá)的變化與仔鼠焦慮和抑郁行為的關(guān)系，初步探索發(fā)育期BPA暴露對(duì)子代成年早期小鼠的焦慮和抑郁行為影響的分子機(jī)制。
　　 方法:清潔級(jí)雌性(25-30g)、雄性(30-

5、35g)ICR小鼠，飼養(yǎng)環(huán)境為12h晝夜交替，食物和水自由攝取。適應(yīng)一周后，每日20:00按雌∶雄為1∶1合籠交配，次日清晨檢查雌鼠陰道和陰道涂片，查到陰栓或精子細(xì)胞定為妊娠第0天(gestationday0，GD0)。檢查出妊娠后，母鼠單獨(dú)喂養(yǎng)。母鼠分為妊娠期和哺乳期BPA暴露的兩個(gè)時(shí)期組。妊娠期組在母鼠GD7-20、哺乳期組母鼠在仔鼠出生后第0-14天（postnatalday,PND0-14）灌胃染毒。以曠場、明暗箱、鏡子迷宮、高

6、架十字迷宮等多種模型檢測生后PND56仔鼠的焦慮行為，以強(qiáng)迫游泳模型檢測其抑郁行為。選未進(jìn)行行為測試的PND56小鼠，按要求取海馬和杏仁核樣品，Westernblot檢測腦內(nèi)海馬和杏仁核區(qū)域NMDA受體NR1亞基、AMPA受體GluR1亞基和GABA受體GABAAβ1-3亞基的表達(dá)。同時(shí)稱量體重和生殖器官重量，放射免疫法檢測雌性小鼠血清中雌激素的含量以及雄性小鼠血清中睪酮的含量。
　　 用MetaMorph軟件測定蛋白條帶光密度

7、值，采用SPSS15.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，生殖器官系數(shù)和血清激素水平采用雙因素方差分析:暴露時(shí)期×劑量;體重、曠場行為、明暗箱、鏡子迷宮、高架十字迷宮和強(qiáng)迫游泳數(shù)據(jù)采用三因素方差分析:母體暴露時(shí)期×性別×劑量，進(jìn)行t檢驗(yàn)，p＜0.05作為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異顯著性。
　　 結(jié)果:1、妊娠期BPA暴露顯著降低雌性仔鼠的體重(p＜0.01);哺乳期BPA暴露顯著增加雌性仔鼠的體重(p＜0.05);妊娠期、哺乳期均增加雄鼠的體重(p＜0

8、.05，p＜0.01);妊娠期或哺乳期BPA暴露對(duì)子代成年早期小鼠的生殖器官/體重比均未產(chǎn)生顯著性影響。
　　 2、妊娠期BPA暴露的雌鼠在所有4種模型中均表現(xiàn)出促焦慮作用，增加其在曠場模型中的理毛頻率(p＜0.01)、減少在明箱中的停留時(shí)間(p＜0.05)以及穿梭次數(shù)(p＜0.05)、在鏡區(qū)的停留時(shí)間(p＜0.05)、在高架十字迷宮中進(jìn)入開放臂的時(shí)間和次數(shù)(p＜0.01)以及在中央?yún)^(qū)探頭的次數(shù)(p＜0.05)。哺乳期BPA暴露

9、的雌鼠、妊娠期或哺乳期BPA暴露的雄鼠僅在2種模型中表現(xiàn)出促焦慮作用，哺乳期BPA暴露減少雌鼠在明箱的停留時(shí)間(p＜0.05)、在高架十字迷宮中進(jìn)入開放臂的時(shí)間和次數(shù)(p＜0.01，p＜0.01);妊娠期BPA暴露減少雄鼠在明箱中的停留時(shí)間(p＜0.05)和在高架十字迷宮中進(jìn)入開放臂的次數(shù)(p＜0.01);哺乳期BPA暴露增加雄鼠在鏡子迷宮中的穿梭次數(shù)(p＜0.05)，減少其在高架十字迷宮中進(jìn)入開放臂的次數(shù)(p＜0.01)。以上結(jié)果表明

10、，妊娠期或哺乳期BPA暴露對(duì)成年雌雄仔鼠均有不同程度的促焦慮作用，其中妊娠期暴露對(duì)雌鼠的作用最顯著。
　　 3、妊娠期BPA暴露顯著增加雌雄仔鼠在強(qiáng)迫游泳模型中靜止不動(dòng)的時(shí)間(p＜0.01，p＜0.01)，表明加重雌雄仔鼠的抑郁行為，而哺乳期僅高劑量BPA(4mg/kg)加重仔鼠的抑郁行為(p＜0.01)，表明妊娠期或哺乳期BPA暴露對(duì)成年雌雄仔鼠均有不同程度的促抑郁作用。
　　 4、進(jìn)一步Westernblot分析顯示

11、，妊娠期BPA暴露下調(diào)雌性仔鼠海馬和杏仁核GluR1亞基和GABAAβ1-3亞基的表達(dá)(p＜0.05，p＜0.01)，下調(diào)海馬NR1亞基(0.4mg/kg，p＜0.05)卻上調(diào)杏仁核NR1亞基的表達(dá)(4mg/kg，p＜0.05);哺乳期BPA暴露下調(diào)雌性仔鼠海馬和杏仁核GluR1亞基和GABAAβ1-3亞基的表達(dá)（均為p＜0.05）以及海馬NR1亞基的表達(dá)(p＜0.05，p＜0.01)，但對(duì)杏仁核NR1沒有影響。妊娠期BPA(4mg/k

12、g)暴露下調(diào)雄性海馬GluR1亞基和GABAAβ1-3亞基(p＜0.01，p＜0.01)，而低劑量BPA下調(diào)雄性杏仁核GluR1亞基和GABAAβ1-3亞基的表達(dá)(p＜0.01，p＜0.01);哺乳期BPA暴露下調(diào)雄性海馬GluR1亞基和GABAAβ1-3亞基的表達(dá)(p＜0.01，p＜0.05)，低劑量BPA下調(diào)雄性杏仁核GluR1亞基的表達(dá)(p＜0.01）。
　　 結(jié)論:以上結(jié)果提示，妊娠期或哺乳期BPA暴露對(duì)成年雌雄仔鼠均有