目的:壬基酚聚氧乙烯醚(Polyoxy ethylene nonyl phenyl ether,NPE)是一种非离子表面活性剂,广泛应用于工业添加剂及日常生活用品中。例如乳化剂、清洗剂、浮选剂、工业清洗剂、造纸工业、家用化学品、金属表面和皮革加工等。壬基酚(Nonylphenol,NP)是NPE的主要降解产物。随着NP在环境中的广泛存在以及不易降解的特性,NP的毒性作用已经引起了广泛的关注,而其中NP对神经发育的毒性则是关注热点之一。研究提示,脑发育的关键期NP暴露可能引起学习记忆能力的损害,但支持此观点的直接的实验室证据仍较少,而且具体机制还不清楚。海马是学习记忆的关键脑区,长时程突触可塑性是产生学习记忆的基础。BDNF-AKT-m TOR信号通路及其下游蛋白PSD-95和学习记忆有密切关系。那么NP是否通过干扰海马的BDNF-AKT-mTOR信号通路及其下游蛋白PSD-95而影响学习记忆能力呢?在本研究中我们通过旷场实验(Open field test,OF)、Morris水迷宫实验(Morris water maze,MWM)及电生理学实验检测孕哺期NP暴露是否对仔鼠的学习记忆能力产生影响,在此基础上检测BDNF-AKT-mTOR信号通路及其下游蛋白PSD-95的改变,从而探讨孕哺期NP暴露对仔鼠学习记忆能力的影响及可能机制。实验方法:将受孕的雌鼠随机分为四组:0 mg/kg/day、10 mg/kg/day、50mg/kg/day和100 mg/kg/day剂量组,分别以相应浓度的NP进行灌胃。在仔鼠PN60或PN80分别进行旷场实验、Morris水迷宫实验、活体电生理实验,并于PN80取仔鼠海马组织进行Western blot实验和免疫荧光实验检测相关蛋白表达。结果:1.孕哺期NP暴露对仔鼠旷场实验表现的影响:10 mg/kg、50 mg/kg组与0mg/kg组相比,其站立次数均减少,但差异没有统计学意义。100 mg/kg组与0mg/kg组相比站立次数显著减少(P<0.05)。与0 mg/kg组相比,各染毒组的运动总距离都有所减少,但是差异没有统计学意义。2.孕哺期NP暴露对仔鼠Morris水迷宫实验表现的影响:在前三天的训练中,10 mg/kg、50 mg/kg、100 mg/kg组与0 mg/kg组相比,其寻找平台的逃避潜伏期较长,但差异没有统计学意义。在训练第四天和第五天时,各染毒组与0mg/kg组相比,其寻找平台的逃避潜伏期显著延长(P<0.05)。空间探索实验结果显示,100 mg/kg组与0 mg/kg组相比,平台象限的停留时间显著减少(P<0.05)。10 mg/kg、50 mg/kg组与0 mg/kg组相比无显著变化。100 mg/kg组与0mg/kg组相比,首次到达平台象限时间显著减少(P<0.05)。10 mg/kg、50 mg/kg组与0 mg/kg组相比无显著变化。各染毒组与0 mg/kg组相比,穿越平台象限的次数无显著变化。3.孕哺期NP暴露对仔鼠电生理实验表现的影响:在给予高频刺激(High frequency stimulation,HFS)之前,由f-EPSP斜率和PS波幅提示的基线突触传递在四个剂量组中都没有差别。在各组仔鼠海马给予100 Hz的HFS,拟诱导长时程增强作用(Long-term potentiation,LTP)的发生,并对其进行30分钟的记录。结果发现,在给予HFS之后,各组的f-EPSP斜率和PS波幅都出现了明显的增大。进一步研究发现,各染毒组所增加的f-EPSP斜率和PS波幅与0 mg/kg组相比,增加的幅度明显减少(P<0.05)。这些数据表明孕哺期NP暴露导致了仔鼠海马LTP的损伤。4.孕哺期NP暴露对仔鼠BDNF-AKT-mTOR信号通路及其下游蛋白PSD-95的影响:免疫荧光实验结果显示随着NP染毒剂量的升高,BDNF的荧光强度逐渐减弱(P<0.05);随着NP染毒剂量的升高,P-AKT的荧光强度逐渐减弱(P<0.05);Western blot实验结果显示各剂量组间AKT蛋白表达没有差异,但P-AKT的表达随着剂量的升高逐渐降低,其中10 mg/kg、50 mg/kg组与0 mg/kg组相比差异无统计学意义,100 mg/kg组与0 mg/kg组相比差异有统计学意义(P<0.05);Western blot实验结果显示随着剂量的升高,mTOR、P-mTOR和PSD-95的表达都减少,且50 mg/kg、100 mg/kg组与0 mg/kg组相比,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:1.孕哺期NP暴露影响了仔鼠的旷场实验及Morris水迷宫表现,损害了仔鼠海马LTP,这些结果提示孕哺期NP暴露损害了仔鼠的学习记忆。2.孕哺期NP暴露对仔鼠学习记忆的损害与其影响BDNF-AKT-mTOR信号通路及其下游蛋白PSD-95的表达有关。