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目的:研究孕期苯并[α]芘(Benzo(α)pyrene,B(α)P)暴露对子鼠神经行为和海马BDNF基因5-羟甲基胞嘧啶(5-hydroxymethylcytosine,5hmc)的影响。方法:3月龄健康无特定病原体级(Specefic pathogen Free,SPF)SD(Sprague Dawley)大鼠120只(雌雄比例1:1),合笼交配后将60只怀孕SD大鼠随机分为空白对照组,橄榄油组,10、20、40mg/kg B(α)P染毒组,每组12只,母鼠受孕第17、18、19天按体重腹腔注射染毒,每天1次,给药体积0.2mL/kg,空白对照组不给任何处理。分别在PND1(Postnatal 1 day)、PND4、PND7、PND14、PND45和PND75记录子鼠的体重;分别记录了各窝全部子鼠出现张耳、绒毛、出牙和开眼的时间;在PND4和PND7分别进行负趋向和悬崖回避实验;在PND12和PND14,分别进行前肢悬挂实验;在PND14,进行空中翻正实验;在PND45和PND75分别进行Morris水迷宫实验,以检测其相应的空间学习记忆能力。随后,用免疫组织化学的方法检测子鼠在PND1、PND4、PND7、PND14、PND45和PND75海马5hmc总水平和Tet1(Ten-eleven translocation 1)、Tet2、Tet3蛋白表达水平,用免疫组织化学和Western blot的方法检测脑源性营养因子(Brain-derived trophic factor,BDNF)蛋白表达水平,用RT-PCR的实验方法分别检测子鼠在PND1、PND4、PND7、PND14、PND45和PND75海马Tet1、Tet2、Tet3、BDNF mRNA表达水平,用hMeDIP(Hydroxymethylated DNA immunoprecipitation)-PCR的实验方法分别检测所选的6个时间段,海马BDNF基因编码区5hmc水平。结果:1、出生后生理发育检测结果:孕期B(α)P暴露会引起子代PND1-PND45体重的下降和子鼠出牙时间延长。2、出生后早期神经行为学检测结果:(1)在PND7负趋向实验显示,与橄榄油组(100%)对比,40mg/kg组的达标率(80%)显著下降(P<0.05);(2)在PND7,悬崖回避实验显示,与橄榄油组(98.18%)对比,20mg/kg组(63.33%)和40mg/kg组(60.00%)的达标率显著下降(P<0.05);(3)前肢悬挂实验显示,在PND12,与橄榄油组和10mg/kg组对比,20mg/kg组与40mg/kg组前肢悬挂时间明显减少,在PND14,与橄榄油对比,三个染毒组前肢悬挂时间均明显减少,差异都具有显著性差异(P<0.05);(4)PND14空中翻正实验结果显示,与橄榄油组(66.67%)和10mg/kg组(61.90%)对比,20mg/kg组(30.95%)与40mg/kg组(28.57%)空中翻正向达标率明显下降(P<0.05)。3、Morris水迷宫实验结果:(1)逃避潜伏期的重复测量方差分析实验结果显示,在PND45,子鼠训练时间和染毒剂量不存在交互作用(F=1.049,P=0.410),在PND75,子鼠训练时间和染毒剂量存在交互作用(F=195.351,P=0.005)。随着训练天数的增加,PND45和PND75子鼠逃避潜伏期逐渐减少(F1=85.274,P=0.000;F2=110.667,P=0.000),使用单因素方差分析方法分析单个训练日组间逃避潜伏期的差异,结果显示:在PND45,与橄榄有组对比,40mg/kg组在训练的第一、三、四天逃避潜伏期明显延长(P<0.05);在PND75,与橄榄有组对比,40mg/kg组在训练的第一、二天逃避潜伏期明显延长(P<0.05);(2)空间探索实验结果显示,与橄榄油组对比,PND45的三个染毒组和PND75的20mg/kg组目标象限停留时间减少(P<0.05);在PND45和PND75,与橄榄油组对比,10mg/kg和40mg/kg组的穿越平台次数明显减少,并具有统计学上的差异(P<0.05)。4、Western blot的实验结果:孕期B(α)P的暴露引起PND7-PND75子代大鼠海马BDNF蛋白表达的下降,并有一定的剂量反应关系,与橄榄油组对比,20mg/kg组和40mg/kg组海马BDNF蛋白表达的下降明显(P<0.05)。5、免疫组织化学实验结果:(1)在PND1-PND75,与橄榄油组对比,20mg/kg和40mg/kg组全基因5hmc水平显著升高(P<0.05)。(2)在PND14,与橄榄油和10mg/kg组对比,20mg/kg和40mg/kg组Tet1蛋白表达升高(P<0.05);在PND45和PND75,与橄榄油对比,均能观察到40mg/kg组Tet1蛋白表达明显升高(P<0.05);(3)在所选的所有的时间段里面,与橄榄油组对比,20mg/kg和40mg/kg组Tet2蛋白表达显著升高(P<0.05)。(4)在PND4,与橄榄油组和10mg/kg对比,20mg/kg和40mg/kg组Tet3蛋白水平下降,而在PND7,与橄榄油组对比,三个染毒组均能观察到Tet3蛋白水平明显升高,在PND14,仅能在40mg/kg组观察到这样的差异(P<0.05)。(5)孕期B(α)P暴露会引起子代SD大鼠海马BDNF蛋白表达下降,并且在出生后生长发育早期(PND1-PND7)下降得最为明显。6、RT-PCR实验结果:(1)孕期B(α)P暴露会引起PND1大鼠海马Tet1 mRNA表达水平下降,但会引起PND45和PND75 Tet1 mRNA表达水平升高,差异具有统计学上的意义(P<0.05)。(2)孕期B(α)P暴露会引起PND1-PND75大鼠海马Tet2 mRNA表达水平升高(P<0.05)。(3)孕期B(α)P暴露对大鼠海马Tet3 mRNA表达无影响。(4)孕期B(α)P暴露会引起PND1,PND4和PND7大鼠海马BDNF mRNA表达水平降低(P<0.05)。7、hMeDIP-PCR的实验结果:在PND1和PND4,与橄榄油组对比,20mg/kg和40mg/kg组5hmc水平升高(P<0.05)。而在PND7,与橄榄油组对比,20mg/kg和40mg/kg组5hmc水平明显下降,差异具有统计学上的意义(P<0.05)。结论:1、孕期B(α)P的暴露引起生长发育迟缓和神经行为改变。2、孕期B(α)P的暴露引起子鼠海马5hmc水平和Tet家族表达水平升高。3、孕期B(α)P的暴露引起子鼠海马BDNF蛋白和发育早期BDNF mRNA表达下降。4、孕期B(α)P的暴露引起发育早期子鼠海马BDNF基因编码区5hmc水平改变。