發(fā)布時間：2017-12-12 17:41

  本文關(guān)鍵詞：雙酚A對雄激素調(diào)節(jié)小鼠焦慮和抑郁行為的影響

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【摘要】：雙酚A(Bisphenol A, BPA)作為一種最具有代表性的酚類環(huán)境內(nèi)分泌干擾物,廣泛用于生產(chǎn)碳酸聚酯、環(huán)氧樹脂、殺真菌劑、抗氧化劑和食品包裝材料等。BPA具有弱雌激素、抗雌激素和抗雄激素活性,可以通過食品、飲料、皮膚接觸等途徑進入人體,影響成年腦的突觸可塑性和多種神經(jīng)行為。前期研究發(fā)現(xiàn)長期BPA暴露能夠性別特異性地影響成年小鼠焦慮和抑郁行為,主要為對雄鼠的影響,表現(xiàn)促進其焦慮和抑郁狀態(tài),對雌鼠的影響較小。由于雄激素參與調(diào)控成年動物的情緒,推測BPA對雄性焦慮抑郁行為的影響可能涉及雄激素相關(guān)機制。雄激素主要依賴腦內(nèi)雄激素受體(Androgen Receptor, AR)調(diào)節(jié)雄性動物的情緒及情感反應(yīng)。新生雄鼠注射雄激素受體(AR)拮抗劑氟他胺后,在青春前期的強迫游泳和蔗糖偏好實驗中均表現(xiàn)出明顯的抑郁情緒。研究發(fā)現(xiàn)人類焦慮抑郁等情緒疾病與一些腦區(qū)特別是海馬、杏仁核的結(jié)構(gòu)和功能異常密切相關(guān)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system, CNS)內(nèi)廣泛分布的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)γ-氨基丁酸(y-amino-butylic acid, GABA)參與情緒、精神分裂以及藥物成癮等病癥,其中GABA(A)亞型受體(GABAA-2aR)在海馬和杏仁核腦區(qū)高度表達,與焦慮和抑郁密切相關(guān)。GABAA-2aR基因敲除的雄性小鼠在強迫游泳和懸尾實驗中更容易表現(xiàn)出抑郁樣狀態(tài)。MAPK/ERKs信號通路既是睪酮和雌二醇發(fā)揮其非基因組效應(yīng)的主要途徑,也是參與學習記憶和情緒反應(yīng)的主要信號通路。雙氫睪酮(Dihydrotestosterone, DHT)或睪酮(Testosterone, T)可經(jīng)MAPK/ERKs信號通路促進海馬CA3區(qū)神經(jīng)元樹突棘密度,而經(jīng)典AR抑制劑可以阻斷這一過程。睪酮及其代謝產(chǎn)物也可激活與情緒及情感相關(guān)腦區(qū)ERK1/2通路,從而影響情感障礙的發(fā)生及治療。本研究先建立去勢雄鼠模型,分析BPA影響雄性動物焦慮和抑郁樣行為是否與其抗雄作用有關(guān)。再進一步探討B(tài)PA影響雄激素調(diào)節(jié)雄鼠焦慮抑郁行為的可能機制。我們設(shè)想BPA通過影響AR、GABAA-2αR的表達進而干擾內(nèi)源性雄激素對焦慮抑郁行為的影響,ERK 1/2信號通路也可能參與了這一過程的調(diào)節(jié)。內(nèi)容：建立去勢動物模型,通過對成年雄鼠長期BPA染毒,觀察BPA暴露對睪丸摘除和摘除后丙酸睪酮(Testosterone Propionate, TP)補充的成年雄性小鼠自發(fā)活動、焦慮、抑郁等行為的影響；BPA暴露對睪丸摘除和TP補充的成年雄性小鼠血清和腦內(nèi)睪酮含量變化的影響；BPA暴露對海馬和杏仁核腦區(qū)AR、GABAA-2αR及ERK1/2磷酸化水平(p-ERK1/2)的影響。方法：清潔級8周齡ICR雄性小鼠適應(yīng)環(huán)境1W后,進行假手術(shù)和去勢手術(shù)。待術(shù)后恢復(fù)2W,將其分組給予藥物處理。假手術(shù)組為Sham、Sham+BPA 0.4 mg/kg/d、Sham+BPA 4 mg/kg/d;去勢組為GDX、GDX+BPA 0.4 mg/kg/d、 GDX+BPA 4mg/kg/d、GDX+TP(TP為0.5 mg/kg/d)、GDX+TP+BPA 0.4 mg/kg/d)、 GDX+TP+BPA 4 mg/kg/d。頸背部皮下注射給藥45d后進行相關(guān)行為測試。應(yīng)用曠場、高架十字迷宮、強迫游泳模型觀察BPA暴露對各組小鼠自發(fā)活動、焦慮、抑郁等行為的影響。選未進行行為檢測的小鼠,一部分運用放射免疫法檢測其血清和腦內(nèi)睪酮含量：另一部分取其雙側(cè)海馬和杏仁核,運用Western blot檢測這兩個腦區(qū)內(nèi)AR、GABAA-2αR、ERK1/2及其磷酸化蛋白表達。結(jié)果：1.與假手術(shù)對照組相比,去勢后小鼠的血清和腦內(nèi)睪酮水平均明顯降低(均p0.001)；但是去勢小鼠在外源TP補充之后睪酮含量明顯升高(均p0.001)。0.4及4 mg/kg/day BPA顯著降低假手術(shù)小鼠的血清和腦內(nèi)睪酮水平(0.4mg/kg/day:p0.05; 4mg/kg/day:p0.01),但對去勢小鼠睪酮含量影響不大；然而,BPA(0.4mg/kg/day)與TP共處理部分消除了TP對去勢小鼠血清和腦內(nèi)睪酮含量升高作用(均p0.05)。2.行為檢測結(jié)果：1)曠場行為發(fā)現(xiàn),與假手術(shù)對照組相比,去勢并沒有改變小鼠在曠場行為中的5min跑動格數(shù)、理毛次數(shù)、站立次數(shù)和中央?yún)^(qū)停留時間百分比；此外,BPA暴露和TP外源補充也沒有明顯改變小鼠的上述行為指標。以上結(jié)果表明去勢或長期BPA暴露都不影響小鼠的自發(fā)活動性和在新環(huán)境中的探究能力。2)高架十字迷宮實驗發(fā)現(xiàn),與假手術(shù)對照組相比,去勢小鼠在高架十字迷宮內(nèi)的探頭次數(shù)和開放臂停留時間百分比顯著減少(p0.001；p0.05),該作用可被外源TP補充逆轉(zhuǎn)(p0.001；p0.01),表明雄激素的缺乏是導致焦慮行為出現(xiàn)的主要原因。BPA在0.4和4mg/kg/d這兩個劑量暴露均能顯著縮短正常小鼠在開放臂的停留時間百分比(p0.01；p0.001)。BPA(4mg/kg/d)單獨給藥僅減少了去勢小鼠的總進入次數(shù)(p0.001)；但當BPA與TP共處理后,與TP補充的去勢組相比,去勢小鼠的開放臂時間百分比、探頭次數(shù)及總進入次數(shù)均顯著減少(p0.01；p0.01；p0.01)。綜上結(jié)果提示BPA可以通過抑制雄激素對雄鼠的抗焦慮作用。3)強迫游泳實驗發(fā)現(xiàn),去勢后小鼠在強迫游泳時的靜止不動時間顯著延長(p0.001),該作用可以由TP補充得到一定的緩解(p0.05)。BPA并不改變?nèi)菪∈蟮撵o止不動時間,但增加了假手術(shù)組(0.4mg/kg/d,pO.01; 4mg/kg/d,p0.001)和TP補充組(0.4mg/kg/d,p0.05)小鼠在強迫游泳的靜止不動時間,提示BPA能夠抑制雄激素的抗抑郁作用。3. Western blot實驗發(fā)現(xiàn),與假手術(shù)對照組相比,去勢顯著下調(diào)小鼠海馬腦區(qū)AR和GABA(A)a2R蛋白表達(p0.05；p0.001),這一作用在TP補充后均得到了逆轉(zhuǎn)。BPA長期暴露能夠顯著下調(diào)假手術(shù)組和TP補充組小鼠的海馬／AR (4 mg/kg/day,p0.05)和 GABAA-2αR (0.4 mg/kg/day,p0.01; 4 mg/kg/day,p0.05)蛋白表達,但不影響去勢組小鼠相關(guān)蛋白的表達。同時,4 mg/kg/d BPA也減少了假手術(shù)組和TP補充組小鼠海馬p-ERK1/2(p0.05; p0.01),但各組ERK1/2總蛋白表達均無顯著差異。與海馬腦區(qū)相似,我們發(fā)現(xiàn)BPA暴露后小鼠杏仁核腦區(qū)內(nèi)相關(guān)蛋白的表達情況亦是如此。結(jié)論：BPA能性別特異性地影響雄性小鼠焦慮抑郁行為與其對雄激素的干擾作用有關(guān)。該作用可能與血清和腦內(nèi)睪酮水平降低、海馬及杏仁核AR、GABA(A)a2R表達的減少有關(guān),ERK 1/2信號通路也可能參與了這一過程的調(diào)節(jié)。
【學位授予單位】：浙江師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R749

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本文編號：1283392