论文部分内容阅读
目的:多溴联苯醚（Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs）是一种持久性有机污染物（Persistent organic pollutant,POPs）,作为阻燃剂被广泛应用于各种生产生活用品中。自闭症谱系障碍（Autism spectrum disorders,ASD）是一种复杂的神经发育障碍,典型特征是社会交流和互动障碍,行为受限以及重复的刻板行为。多个研究提示孕哺期暴露于多溴联苯醚可能是儿童ASD的潜在危险因素。2,2’,4,4’-四溴联苯醚（2,2’,4,4’-Tetrabromodiphenyl ether,BDE-47）是最常见的多溴联苯醚之一,而孕哺期BDE-47暴露对中枢神经系统会造成严重的危害。本研究旨在探讨孕期和哺乳期暴露BDE-47是否会导致子代大鼠的自闭样行为。本研究中我们还采用丙戊酸（Valproic acid,VPA）暴露建立大鼠自闭样行为动物模型作为阳性对照。此外,我们还探究BDE-47暴露是否可通过抑制前额叶皮质BDNF-CREB信号通路（树突发育密切相关重要信号通路）,进而影响神经元树突及树突棘发育（树突形态发育异常和树突棘发育不良与自闭样行为密切相关）,从而导致子代产生自闭样行为。实验方法:将妊娠SD大鼠随机分为对照组、BDE-47组、VPA组和BDE-47+VPA组。从妊娠第0天（gestational day,GD0）至子代出生后第21天（postnatal day 21,PND21）,通过灌胃的方式分别给予含有BDE-47的玉米油（浓度为0、50、0、50 mg/kg/day）。在母鼠怀孕第12.5天（embryonic day12.5,E12.5）,VPA组和BDE-47+VPA组注射600 mg/kg VPA,对照组和BDE-47组注射0.9%生理盐水。在PND26、PND28、PND32天,对子鼠分别进行捋毛实验（Self-grooming test）、T迷宫实验（T-maze test）、埋珠实验（Marble burying test）,观察其是否产生重复刻板样行为;在PND36天进行三箱社交试验（Three-chamber social interaction test）观察子代是否产生社交行为改变;在PND40天进行旷场实验（Open field test）观察子代是否产生焦虑样行为。根据这些行为学实验评估子代是否产生自闭样行为。对子代前额皮质进行Golgi-Cox染色,观察树突及树突棘形态改变;取前额皮质组织进行免疫印迹实验检测脑源性神经营养因子（Brain Derived Neurotrophic Factor,BDNF）、酪氨酸激酶B（Tyrosine kinase B,Trk B）,苏氨酸激酶（Threonine kinase,AKT）、环磷腺苷反应元件结合蛋白（c AMPresponse element binding protein,CREB）及其磷酸化蛋白的表达变化;进行免疫荧光实验观察BDNF、磷酸化Trk B（phosphorylated Trk B,p-Trk B）、磷酸化CREB（phosphorylated Trk B,p-CREB）在前额皮质神经元树突中的的表达改变。结果:在三箱社交试验中,孕哺期暴露于BDE-47会导致子代出现轻度的社交行为改变。这些行为与VPA暴露所导致的子代的典型社交行为相似但程度较轻。此外,孕哺期暴露BDE-47会加重VPA暴露所导致的子代社交行为改变。检测子代是否产生重复刻板样行为的三个实验显示:孕哺期暴露于BDE-47会导致子代出现轻度的自我清理毛发时间增长,埋珠数量变多,重复进入同一目标臂次数增多,以此判定子代具有轻度的重复刻板样行为。这些行为与VPA暴露所导致的子代的典型重复刻板样行为相似但程度较轻。此外,孕哺期暴露BDE-47会加重VPA暴露所导致的子代重复刻板样行为。在旷场实验中,孕哺期暴露于BDE-47会导致子代出现轻度的焦虑样行为。这些行为与VPA暴露所导致的子代的典型焦虑样行为相似但程度较轻。此外,孕哺期暴露BDE-47会加重VPA暴露所导致的子代焦虑样行为。由此可以判定,孕哺期暴露于BDE-47会导致子代出现轻度的自闭样行为。这些行为与VPA暴露所导致的子代的典型自闭样行为相似但程度较轻。此外,孕哺期暴露BDE-47会加重VPA暴露所导致的子代自闭样行为。对树突形态学研究显示,无论是孕哺期暴露BDE-47还是宫内VPA暴露都可降低子代前额叶皮质中的神经元树突长度和分支模式的复杂性以及树突棘密度。孕哺期暴露于BDE-47也加剧了VPA暴露对子代树突发育的损害。本研究还发现,孕哺期暴露于BDE-47和宫内VPA暴露都会抑制子代前额叶皮质BDNF、p-Trk B、p-AKT、p-CREB蛋白的表达,而BDE-47的暴露会加重VPA暴露造成的BDNF、p-Trk B、p-AKT、p-CREB蛋白表达减少。结论:1.孕哺期BDE-47暴露会导致子代产生轻微的自闭样行为并加重VPA所诱导的自闭样行为。2.孕哺期BDE-47暴露可导致子代的树突发育异常并加重VPA暴露所致的树突发育异常。3.BDNF-CREB信号通路的抑制可能是上述神经元树突发育异常进而出现自闭样行为的潜在分子机制。