出生前后PFOS暴露对仔鼠大脑皮质神经生长因子及其mRNA水平的影响

摘要

全氟辛烷磺酸(PFOS)在全球环境样品、野生动物以及人体内均可检出，由于其独特的化学稳定性和表面活性，PFOS被广泛应用于表面活性剂生产等领域。动物实验表明，PFOS可引起肝肿大及肝细胞液泡化、血清胆固醇和甘油三酯含量降低、食物消耗量下降及体重减轻等一系列毒性效应。 最近，PFOS的发育毒性引起了广泛关注，母体PFOS暴露可以影响仔鼠的生长发育，导致出生后死亡率的升高以及出生缺陷的发生。神经生长因子对神经元的生长以及发育过程中的表型表达具有重要作用。最近研究显示，NGF对于学习和记忆也具有重要作用，在认知损害的多种疾病中NGF水平发生变化。 目的： 本次实验目的是通过交叉抚养的方法，研究在出生前后不同方式PFOS暴露条件下仔鼠脑皮质PFOS的蓄积情况，探讨不同方式PFOS暴露对NGF蛋白和mRNA水平的影响，以及对发育期仔鼠学习和记忆能力的影响。 材料和方法： 一、实验动物及实验设计 性成熟大鼠驯化1周后按雌、雄3:1比例(雌鼠28只)受孕。自妊娠日起将孕鼠按3:2:2比例随机分为对照组(给予混有Tween-80的普通粉状饲料)、低剂量组(给予PFOS含量为1.6mg/kg的粉状饲料)、高剂量组(给予PFOS含量为3.2mg/kg的粉状饲料)，各实验组雌鼠自由摄水、舔食饲料。 仔鼠出生后第一天，各组仔鼠做交叉抚养，使各窝仔鼠数量在交换后为8-10只。根据PFOS暴露方式，将全部仔鼠分为：出生前后均不暴露的对照(CC)组；出生前后持续暴露的低剂量(LL)组和高剂量(HH)组；出生前不暴露而出生后暴露的低剂量(CL)组和高剂量(CH)组；出生前暴露而出生后不暴露的低剂量(LC)组和高剂量(HC)组。仔鼠出生后，分别于PD1、PD7、PDl4、PD21、PD28和PD35随机取出各组部分仔鼠，保持各窝仔鼠数量平衡，断头处死，冰上快速取脑，保存于-70℃冰箱备用。于第32天每组随机取5只仔鼠进行水迷宫试验，其它指标各实验组每个时点样品数3.6例。 二、指标测定 (1)仔鼠水迷宫试验；(2)脑皮质PFOS含量检测HPLC/MS-SIM；(3)脑皮质NGF mRNA水平的测定：RT-PCR方法；(4)脑皮质NGF蛋白含量测定：ELISA方法。 三、数据分析 全部数据分析处理均采用SPSS13.0统计软件。实验结果用-x±s表示。各实验组与对照组数据之间的比较采用单因素方差分析，两组数据之间比较用t检验，p<0.05被认为有统计学意义。 结果： 一、出生前后PFOS暴露对仔鼠脑皮质PFOS含量的影响 出生前后持续暴露的实验组仔鼠脑皮质PFOS含量高于对照组，单纯出生前或出生后暴露也造成脑皮质PFOS含量高于对照组。出生前暴露而出生后不暴露的LC、HC组仔鼠脑皮质中PFOS浓度分别低于出生前后均暴露的LL组和HH组。出生前后均不暴露的对照组仔鼠脑皮质中PFOS浓度在出生后呈下降趋势，出生后PFOS暴露的CL组仔鼠出生后脑皮质PFOS浓度也呈下降趋势，但出生后PFOS暴露的两个实验组仔鼠脑皮质PFOS浓度仍显著高于对照组。 二、出生前后PFoS暴露对仔鼠脑皮质NGF mRNA含量的影响 对照组仔鼠NGF mRNA水平顶峰出现在PD21，出生前暴露而出生后不暴露组的NGF mRNA顶峰出现在PD14，较对照组有所提前。出生前后持续的PFOS暴露，在PD1、PD14和PD21使仔鼠脑皮质NGF mRNA水平升高，单纯出生前和出生后的暴露也可使仔鼠脑皮质NGF：mRNA水平在PDl4、PD21或PD28升高，此效应在高剂量时表现明显。 三、出生前后PFoS暴露对仔鼠脑皮质中NGF蛋白含量的影响 出生前后持续的PFOS暴露，在PD1、PD14使仔鼠脑皮质NGF蛋白水平降低，但在实验后期(PD28、PD35)，蛋白水平出现升高。单纯出生前和出生后的PFOS暴露也可使仔鼠出生后一定时点(如PD1、PD14)的NGF蛋白水平降低，在实验后期同样出现升高。出生后停止PFOS暴露对于仔鼠脑皮质NGF蛋白在高剂量组哺乳期后有恢复作用，但不能恢复到正常水平。 四、出生前后PFOS暴露对仔鼠水迷宫逃避潜伏期的影响 不同方式PFOS暴露条件下，仔鼠逃避潜伏期均显著长于对照组；出生前暴露而出生后不暴露的HC组逃避潜伏期短于出生前后均暴露的HH组。 结论： 1.出生前后持续PFOS暴露及单纯出生前和出生后暴露均造成PFOS在仔鼠脑皮质的蓄积，出生后停止暴露可以有效降低蓄积，但不能降至正常水平。 2.出生前后持续PFOS暴露及单纯出生前和出生后暴露可以使仔鼠脑皮质NGF蛋白水平在出生后一段时期内降低，但后期水平升高，出生后停止暴露有恢复作用，但仍不能恢复到正常水平。各暴露条件下mRNA水平在仔鼠出生后一定时期内升高。 3.出生前后持续PFOS暴露及单纯出生前和出生后暴露可以损害仔鼠的学习和记忆能力，出生后停止暴露有一定恢复作用，但仍不能恢复到正常水平。

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结论

本研究创新性的自我评价

参考文献

综述:神经生长因子与神经损伤

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