ICR母鼠孕期暴露PCB118对F1代雄鼠抑郁行为的影响以及机制探讨

摘要

多氯联苯（PCBs）作为一类具有雌激素效应的环境有机污染物。由于它物理、化学性质稳定，曾被广泛生产应用。因PCBs具有亲脂性且难以代谢，一旦进入的到动物体中，就会长期积累在动物的脂肪组织中，使血液、母乳受到污染。PCBs还可通过胎盘屏障传递，影响F1代的生长发育。 PCB118是209种PCBs的同系物之一，作为一种最持久的PCBs同系物，在生态环境和动物体中均被检出。同时，PCB118作为指示性多氯联苯，可被作为评估环境中总多氯联苯的直接指标。PCB118可导致内分泌失调、生殖系统疾病、神经系统发育异常。之前有研究表明孕期接触PCB118会导致后代出现行为异常，我们前期的研究结果也有类似的结果。同时有研究发现人类的焦虑、抑郁等情绪与大脑海马区的结构和功能异常有关，而雄激素发挥情绪的调节功能则需要依赖脑内雄激素受体。因此，我们推测PCB118对情绪的影响可能涉及到雄激素的相关机制。 本实验雌鼠和雄鼠合笼交配后，对成功检到栓的雌鼠随机分为：溶剂对照组（玉米油），PCB118浓度为20μg/kg/day的低剂量组和PCB118浓度为100μg/kg/day的高剂量组。在整个孕期对孕鼠进行经口灌胃染毒。在孕期，记录孕鼠体重增长，在分娩当天记录孕鼠的妊娠时间，新生小鼠出生窝重，窝仔数和雌雄比；从出生到八周每周于固定时间称量F1代雄鼠体重，并于取材当日（PND21d、PND35d、PND56d）称量小鼠睾丸湿重、测量肛殖距。在PND21d、PND35d、PND56d时对每个剂量组小鼠进行随机抽取，用于悬尾实验和强迫游泳实验，观察其行为变化。之后取睾丸组织检测其中AhR、StAR、P450scc和3β-HSD在mRNA水平的表达，同时取海马组织用qRT-PCR和western blot检测其中AR的表达情况。 实验结果：1）ICR母鼠在孕期的体重增长和妊娠时长在实验组和对照组之间没有显著性的差异；2）F1代雄鼠的出生窝重、窝仔数、雌雄比在实验组和对照组之间没有显著性差异；3）F1代雄鼠的体重表现为：低剂量组雄鼠的体重在PND0d、PND7d、PND14d与对照组相比没有显著性的差异，而在PND21d、PND28d、PND35d、PND42d、PND49d和PND56d的体重均出现显著性的降低；4）与对照组相比，低剂量组的雄鼠的睾丸湿重在PND21d、PND56d出现显著性的降低，在PND35d出现极显著降低，肛殖距在PND21d、PND35d出现极显著降低，在PND56d出现显著性降低；5）低剂量组的F1代雄鼠在悬尾实验中表现出不动时间增强，在强迫游泳实验中除了高剂量组的静止时间在PND35d出现显著性降低外，其他时间段均没有显著性差异；6）F1代雄鼠血清中的睾酮水平受到了PCB118的影响；7)在F1代雄鼠的睾丸组织中，AhR、StAR、P450scc的mRNA表达水平出现了变化；8）低剂量组的F1代雄性小鼠大脑海马区的AR表达在各个时间段出现了显著性下降。 总之，本实验结果表明，母鼠孕期暴露于低剂量的PCB118会造成F1代雄鼠出现抑郁样行为，同时血清中的睾酮水平下降，睾丸中的睾酮合成相关酶和海马中AR的表达量发生变化。我们推测，低剂量PCB118可以通过胎盘屏障和乳汁传递给下一代，沿着AhR途径影响睾酮合成相关酶的表达，使血清中睾酮水平降低，同时使大脑海马区AR的表达量下降，进而影响睾酮发挥作用，最终导致小鼠出现抑郁样行为。

目录

声明

缩略词表

第一章 文献综述

1.1 多氯联苯简介

1.1.1 多氯联苯的性质

1.1.2 多氯联苯的生态分布

1.1.3 PCB118

1.1.4 多氯联苯的生殖毒性

1.1.5 多氯联苯的神经毒性

1.2 芳香烃受体（AhR）

1.3 睾丸

1.3.1 睾丸结构

1.3.2 睾酮合成

1.4 抑郁症

1.5 雄激素受体

第二章 ICR母鼠孕期暴露PCB118对F1代雄鼠生长的影响

2.1 实验材料

2.1.1 实验动物

2.1.2 实验试剂

2.1.3 实验仪器

2.1.4 实验用品

2.2 实验方法

2.2.1 PCB118的配制

2.2.2 ICR母鼠（F0代）孕期暴露PCB118模型的建立

2.2.3 F1代雄鼠表型数据的收集

2.3 数据处理与统计分析

2.4 实验结果

2.4.1 PCB118对F0代孕鼠的影响

2.4.2 PCB118对F1代小鼠生长发育的影响

2.5 讨论

第三章 PCB118对F1代雄鼠睾酮水平和抑郁行为的影响

3.1 实验材料

3.1.1 实验动物

3.1.2 实验试剂

3.1.3 实验器材

3.2 实验方法

3.2.1 行为学测试

3.2.2 睾酮水平检测

3.3 数据处理与统计分析

3.4 实验结果

3.4.1 PCB118对F1代雄鼠行为的影响

3.4.2 PCB118对F1代雄鼠睾酮水平的影响

3.5 讨论

第四章 PCB118对睾酮合成相关酶表达的影响

4.1 实验材料

4.1.1 实验动物

4.1.2 实验试剂

4.1.3 实验仪器

4.2实验方法

4.2.1 实时荧光定量PCR

4.2.2 数据处理

4.3 实验结果

4.3.1 PCB118对芳香烃受体AhR表达的影响

4.3.2 PCB118对睾酮合成酶StAR表达的影响

4.3.3 PCB118对睾酮合成酶P450-scc表达的影响

4.3.4 PCB118对睾酮合成酶3β-HSD表达的影响

4.4讨论

第五章 PCB118对海马区雄激素受体（AR）表达的影响

5.1 实验材料

5.1.1 实验动物

5.1.2 实验试剂

5.1.3 实验仪器

5.2.1 海马组织提取

5.2.2 实时荧光定量PCR

5.2.3 Western blot

5.3 实验结果

5.4 讨论

结论

参考文献

致谢