围生期双酚A暴露对子代小鼠行为及脑内NMDA受体表达的影响

摘要

环境内分泌干扰物可以模拟天然激素的作用，扰乱内分泌系统的正常功能，包括激素的合成、分泌、转运、结合、生物效应及清除，影响性激素敏感组织的发育和长期功能，特别是在组织形成和发育阶段(如在妊娠期和新生儿期)的暴露，对人类健康及野生动物造成极大的威胁。双酚A(Bisphenol A，BPA)是酚类化合物中具有代表性的环境内分泌干扰物，广泛用于生产碳酸聚酯、环氧树脂、聚苯乙烯树脂以及杀真菌剂、抗氧化剂、染料、食品包装材料等，并不断开发新的用途。BPA能够从塑料制品中扩散出来引起环境和食物的污染，例如装食品的罐头，婴儿瓶，餐具以及白色的牙科填充物和密封剂。随着塑料制品的广泛应用，BPA造成了严重的环境污染。内源性雌激素可以影响动物的自发活动和探究、焦虑、学习记忆等神经行为。BPA兼有雌激素和抗雄激素样活性，围生期母体BPA暴露可影响雄性子代大鼠大脑皮层的结构，以及大脑皮层和海马神经元的形态发育，说明发育中的脑是对BPA敏感的靶器官。但有关BPA对中枢神经系统和非生殖性行为影响的研究较少。NMDA型谷氨酸受体是所有兴奋性突触的突触后必需组份，参与了诱导长时程增强作用以及学习记忆行为、调节神经元的存活和迁移、控制着发育过程大脑神经元回路的结构和树突和轴突结构发育、突触的可塑性等许多复杂的生理过程。因此，本研究探讨了母体BPA暴露对子代小鼠学习记忆等非生殖行为的影响，并进一步分析其与NMDA受体蛋白表达关系。 本研究通过母鼠从妊娠第7天至断乳期(产后21天)进行双酚A(Bisphenol A，BPA，0.05、0.5、5、50 mg/kg/d)灌胃染毒，同时设对照组。综合应用旷场行为、高架十字迷宫、水迷宫和跳台等行为学检测方法，结合Western Blot技术，从整体和分子水平研究了BPA暴露对子代小鼠神经行为和谷氨酸NMDA受体表达的影响。 首先观察了母鼠BPA暴露后对出生后21天和56天不同性别子代小鼠行为的影响。每个剂量组雌雄子代小鼠分别在PND21和PND56进行各项行为测试。以旷场行为检测小鼠的自发活动及探究行为，以高架十字迷宫检测小鼠的焦虑程度，以水迷宫检测小鼠的空间学习记忆能力，以跳台实验检测小鼠的被动回避记忆行为。结果表明：围生期BPA暴露显著抑制子代小鼠的体重增长，并使体重表现出显著的性别差异(P<0.001)：BPA使PND21雌雄小鼠和PND56雄性子鼠自发活动能力减弱(P<0.05或P<0.01)，理毛和站立行为发生性别分化(P<0.05或P<0.01)：BPA显著增加PND21雌雄仔鼠和PND56雌性仔鼠在高架十字迷宫中进入开放臂次数和停留时间(P<0.05或P<0.01)并减少封闭臂的进入时间，减少PND56雄鼠开放臂的进入并增加其封闭臂的进入，干扰了发育期和成年期小鼠焦虑行为的性别分化；BPA使PND21和PND56雄性子鼠在水迷宫搜索平台平均距离延长(P<0.05或P<0.01)，但对雌性小鼠空间学习记忆行为没有影响；BPA使PND21和PND56雄性子鼠在跳台实验中的错误次数增加而跳下平台潜伏期缩短，PND56雌性仔鼠的被动回避记忆仅被高剂量BPA减弱。 为了探讨小鼠非生殖性行为变化与脑内NMDA受体的表达的关联性，在子代小鼠PND21和PND56时断头取脑，用Western Blot技术对不同性别小鼠大脑皮层和海马的NMDA受体的蛋白表达进行了研究，实验结果发现BPA暴露不同程度的降低了子代雌雄小鼠的大脑皮层和海马内NMDA各个亚基的蛋白表达量(P<0.05或P<0.01)：0.5～50mg/kg/d的BPA对出生后21天和56天的雌雄小鼠各NMDAR亚基表达量影响显著(P<0.05或P<0.01)。 综上所述，围生期BPA暴露可影响子代小鼠发育期和成年期的多种非生殖行为，并且对这些行为的影响存在着性别差异；同时BPA影响子代小鼠大脑皮层和海马内NMDA受体蛋白表达，并且不同剂量的BPA作用程度不同。以上结果提示，发育期BPA暴露对子代小鼠行为的影响可能与NMDA受体的表达变化有关。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:符号说明

声明

第一章 绪论

1 BPA简介

2 BPA对生殖的影响

3 BPA对行为的影响

4谷氨酸受体与脑发育

5雌激素与神经系统发育

6 BPA对脑发育的影响

7本研究的目的和意义

第二章 BPA暴露对子代小鼠生长发育的影响

1引言

2材料与方法

3结果

4讨论

第三章 BPA暴露对子代小鼠行为的影响

1引言

2材料与方法

3结果

4讨论

第四章 BPA暴露对子代小鼠脑内NMDA受体的影响

1引言

2材料与方法

3结果

4讨论

第五章 结论

参考文献

附录

致谢

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