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双酚A (Bisphenol-A, BPA)是一种广泛存在的环境雌激素干扰剂,并兼有拟雌激素、抗雌激素和抗雄激素活性。它既可以与雌激素受体结合,也可以与膜表面的非雌激素受体结合,从而干扰正常的生理活动。由于内源性激素对脑发育及功能都十分重要,因此双酚A被认为可影响脑发育及脑功能,进而影响人及动物的相关行为。但双酚A影响中枢神经系统的具体分子机制目前尚不是很清楚,甚至存在一些争议。目的探究发育期双酚A暴露对SD鼠海马CAl及DG区树突棘形态的影响,并从Wnt信号通路的角度阐述可能的分子机制;探究慢性双酚A暴露对成年鼠自主行为及空间记忆的影响,并研究了这种影响是否与多巴胺系统及组蛋白的表观遗传修饰有关。方法1.从整体动物及培养的离体海马神经元两方面研究了发育期双酚A暴露对海马树突棘的影响。整体动物双酚A暴露剂量为50μg/kg/d、250μg/kg/d、 500μg/kg/d,暴露时间为SD鼠出生7-14天,暴露方式为腹腔注射。离体海马神经元双酚A暴露剂量10nM、100nM、1μm、10μm,暴露时间是细胞培养至第14天双酚A暴露2小时。Golgi-cox染色观察在体海马神经细胞的树突棘形态,慢病毒转染EGFP.激光共聚焦显微镜拍摄观察离体海马神经元的树突棘形态。Western blot检测Wnt蛋白的表达量。2.双酚A慢性暴露实验:子鼠自母鼠怀孕开始接受BPA暴露一直到成年,在其第8周进行旷场试验,12周时进行水迷宫实验,Golgi-cox染色观察双酚A暴露后海马神经细胞的树突棘形态,Western blot检测多巴胺系统相关蛋白及组蛋白、乙酰化的组蛋白的表达量,PCR检测相关蛋白基因的表达。结果1.整体动物及离体海马神经元发育期BPA暴露会显著降低海马CA1及DG区树突棘密度,Wnt7a表达下降,Wnt5a表达上升,β-catenin磷酸化程度升高。外源性Wnt7a细胞因子可修复双酚A造成的树突棘损伤,并降低β-catenin磷酸化程度。2.双酚A慢性暴露导致SD雄鼠出现多动行为,损伤SD雄鼠及雌鼠的空间记忆,降低海马CA1区的树突棘密度。双酚A暴露使多巴胺转运体DAT1及多巴胺受体DRD4蛋白及mRNA水平都显著下降,高剂量组(50mg/L)组蛋白H3的乙酰化程度明显升高,进一步的研究表明,高剂量组去乙酰化酶HDAC1明显降低从而使组蛋白乙酰化程度提高。结论1.发育期双酚A暴露可损伤海马CA1及DG区树突棘形成,导致树突棘密度降低。Wnt信号通路可能参与了BPA致树突棘损伤这一过程。其中,BPA可能通过靶点Wnt7a损伤树突棘生长并能降低β-catenin的稳定性。2.慢性双酚A暴露损伤SD鼠的空间记忆,并伴有树突棘密度的下降。BPA引起多动与剂量有关:低剂量双酚A暴露可致雄鼠出现多动现象,但高剂量BPA暴露雄鼠并不出现多动。原因可能是高剂量BPA引起大鼠组蛋白乙酰化水平升高。进一步的研究发现,双酚A暴露使多巴胺受体DRD4及多巴胺转运体DAT1受到抑制,多巴胺系统与多动的关系尚需进一步的研究证明。