雙酚S暴露對(duì)小鼠腦-腸-菌軸神經(jīng)遞質(zhì)代謝穩(wěn)態(tài)的影響
發(fā)布時(shí)間：2020-12-17 13:16
目的:探討雙酚S（bisphenol S,BPS）暴露對(duì)小鼠腦-腸-菌軸神經(jīng)遞質(zhì)代謝穩(wěn)態(tài)的影響。方法:通過(guò)皮下注射建立C57BL/6J雄性小鼠BPS亞慢性暴露模型,基于UHPLC-MS/MS液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)前額皮層、血清和腸中色氨酸與酪氨酸通路神經(jīng)遞質(zhì)的水平;通過(guò)16S rRNA基因測(cè)序分析技術(shù)檢測(cè)小鼠腸道菌群的表達(dá)。結(jié)果:BPS暴露引起小鼠前額皮層、血清和腸道中色氨酸與酪氨酸通路多種神經(jīng)遞質(zhì)代謝紊亂:色氨酸通路中,與對(duì)照組小鼠相比,BPS組小鼠前額皮層、血清及腸道中的5-羥色胺（5-hydroxytryptamine,5-HT）含量降低,3-羥基犬尿氨酸（3-HK）在皮層與血清中顯著上升;酪氨酸通路中,BPS暴露組小鼠前額皮層中左旋多巴（L-dopa）、多巴胺（dopamine,DA）水平明顯上升,而在腸道中顯著降低。此外,BPS暴露小鼠腸道菌群出現(xiàn)區(qū)別于對(duì)照小鼠的差異性分布,且不動(dòng)桿菌屬、乳桿菌屬和一種未分類的梭菌屬在兩組間比較具有顯著性差異。結(jié)論:BPS暴露可通過(guò)腦-腸軸影響中樞及外周色氨酸通路與酪氨酸通路神經(jīng)遞質(zhì)代謝,同時(shí)可造成腸道菌群紊亂。
【文章來(lái)源】：南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020年05期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)
【部分圖文】：
神經(jīng)遞質(zhì)代謝示意圖
本研究主要探討了與神經(jīng)精神疾病密切相關(guān)的兩條神經(jīng)遞質(zhì)代謝通路：色氨酸和酪氨酸代謝通路。結(jié)果顯示，BPS組小鼠前額皮層、血清及腸道中的5-HT含量相比對(duì)照組均有降低，3-HK在皮層與血清中均有顯著上升。5-HT是人體內(nèi)細(xì)胞與細(xì)胞間的神經(jīng)遞質(zhì)，是細(xì)胞間信息的“聯(lián)絡(luò)者”，可在情緒反應(yīng)、應(yīng)激反應(yīng)、晝夜節(jié)律和攝食等方面發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，人的不良情緒變化與5-HT的失調(diào)顯著相關(guān)[9]。5-HT作為色氨酸代謝的一條關(guān)鍵途徑，主要存在于腦組織、胃腸壁中，少量存在于血液系統(tǒng)中[10]。目前關(guān)于BPA暴露對(duì)5-HT軸影響的文獻(xiàn)較多，也有部分涉及BPS暴露的影響。由于給藥時(shí)間、給藥劑量以及研究對(duì)象的不同，結(jié)果也不盡相同，但研究對(duì)象大多為腦組織[11-12]。事實(shí)上，95%的外周色氨酸通過(guò)Kyn軸進(jìn)行代謝，產(chǎn)生Kyn及3-HK等下游產(chǎn)物，3-HK具有神經(jīng)毒性，能誘導(dǎo)神經(jīng)元損傷，在神經(jīng)退行性病變過(guò)程中起重要作用[13]。目前關(guān)于雙酚類物質(zhì)暴露對(duì)3-HK的影響還未見報(bào)道。此外，Castro等[5]在基因?qū)用孢M(jìn)行了驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)圍產(chǎn)期暴露于BPA和BPS均能使幼年雌性大鼠的前額皮層5-HT相關(guān)基因出現(xiàn)明顯下調(diào)。以上結(jié)果表明：BPS暴露會(huì)造成外周及中樞色氨酸代謝紊亂，這可能與多種神經(jīng)退行性疾病的及精神疾病發(fā)生發(fā)展相關(guān)。圖3 BPS對(duì)小鼠腸道菌群屬水平的影響
圖2 兩組小鼠菌群的PCoA分布圖酪氨酸代謝通路研究結(jié)果顯示：BPS組的前額皮層中L-dopa、DA水平明顯上升，而在腸道中明顯降低。酪氨酸代謝通路是合成DA和NE等單胺類神經(jīng)遞質(zhì)及3-MT和HVA等其他代謝物的重要神經(jīng)遞質(zhì)代謝通路。DA在運(yùn)動(dòng)控制、情緒和神經(jīng)內(nèi)分泌中起重要的生理作用，DA代謝異常與神經(jīng)退行性疾病及精神障礙密切相關(guān)，如帕金森病等[14]。Matsuda等[15]研究發(fā)現(xiàn)，BPA暴露后雄性新生大鼠紋狀體中DA和DOPAC的水平明顯增加，Nakamura等[16]也發(fā)現(xiàn)BPA圍產(chǎn)期暴露后引起子代小鼠中縫背核和尾狀核/殼核中DA和DOPAC含量顯著增加。結(jié)合本研究結(jié)果表明，BPS暴露小鼠酪氨酸代謝平衡被擾亂。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]煙堿對(duì)帕金森病模型小鼠多巴胺釋放的影響及機(jī)制探討[J]. 郝帥,胡軍,陳蕓. 南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
本文編號(hào)：2922105
【文章來(lái)源】：南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020年05期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)
【部分圖文】：
神經(jīng)遞質(zhì)代謝示意圖
本研究主要探討了與神經(jīng)精神疾病密切相關(guān)的兩條神經(jīng)遞質(zhì)代謝通路：色氨酸和酪氨酸代謝通路。結(jié)果顯示，BPS組小鼠前額皮層、血清及腸道中的5-HT含量相比對(duì)照組均有降低，3-HK在皮層與血清中均有顯著上升。5-HT是人體內(nèi)細(xì)胞與細(xì)胞間的神經(jīng)遞質(zhì)，是細(xì)胞間信息的“聯(lián)絡(luò)者”，可在情緒反應(yīng)、應(yīng)激反應(yīng)、晝夜節(jié)律和攝食等方面發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，人的不良情緒變化與5-HT的失調(diào)顯著相關(guān)[9]。5-HT作為色氨酸代謝的一條關(guān)鍵途徑，主要存在于腦組織、胃腸壁中，少量存在于血液系統(tǒng)中[10]。目前關(guān)于BPA暴露對(duì)5-HT軸影響的文獻(xiàn)較多，也有部分涉及BPS暴露的影響。由于給藥時(shí)間、給藥劑量以及研究對(duì)象的不同，結(jié)果也不盡相同，但研究對(duì)象大多為腦組織[11-12]。事實(shí)上，95%的外周色氨酸通過(guò)Kyn軸進(jìn)行代謝，產(chǎn)生Kyn及3-HK等下游產(chǎn)物，3-HK具有神經(jīng)毒性，能誘導(dǎo)神經(jīng)元損傷，在神經(jīng)退行性病變過(guò)程中起重要作用[13]。目前關(guān)于雙酚類物質(zhì)暴露對(duì)3-HK的影響還未見報(bào)道。此外，Castro等[5]在基因?qū)用孢M(jìn)行了驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)圍產(chǎn)期暴露于BPA和BPS均能使幼年雌性大鼠的前額皮層5-HT相關(guān)基因出現(xiàn)明顯下調(diào)。以上結(jié)果表明：BPS暴露會(huì)造成外周及中樞色氨酸代謝紊亂，這可能與多種神經(jīng)退行性疾病的及精神疾病發(fā)生發(fā)展相關(guān)。圖3 BPS對(duì)小鼠腸道菌群屬水平的影響
圖2 兩組小鼠菌群的PCoA分布圖酪氨酸代謝通路研究結(jié)果顯示：BPS組的前額皮層中L-dopa、DA水平明顯上升，而在腸道中明顯降低。酪氨酸代謝通路是合成DA和NE等單胺類神經(jīng)遞質(zhì)及3-MT和HVA等其他代謝物的重要神經(jīng)遞質(zhì)代謝通路。DA在運(yùn)動(dòng)控制、情緒和神經(jīng)內(nèi)分泌中起重要的生理作用，DA代謝異常與神經(jīng)退行性疾病及精神障礙密切相關(guān)，如帕金森病等[14]。Matsuda等[15]研究發(fā)現(xiàn)，BPA暴露后雄性新生大鼠紋狀體中DA和DOPAC的水平明顯增加，Nakamura等[16]也發(fā)現(xiàn)BPA圍產(chǎn)期暴露后引起子代小鼠中縫背核和尾狀核/殼核中DA和DOPAC含量顯著增加。結(jié)合本研究結(jié)果表明，BPS暴露小鼠酪氨酸代謝平衡被擾亂。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]煙堿對(duì)帕金森病模型小鼠多巴胺釋放的影響及機(jī)制探討[J]. 郝帥,胡軍,陳蕓. 南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
本文編號(hào)：2922105
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