青春期雙酚A暴露對小鼠社會行為的影響.pdf

1、社會行為主要包括社會性行為、社會等級、領(lǐng)域、通訊，通訊行為是其他行為進行的基礎(chǔ)，而動物通訊行為中，社會交互行為是個體融入社會所需要的基本社會能力，也是理解人類行為動機的核心概念。玩耍是社會交互的有力形式，具有高度的獎賞作用，對個體生存技能的獲得和緊急狀況的靈活處理能力非常重要。玩耍在青春期達(dá)到高峰并隨著年齡的增加逐漸降低，動物的行為具有明顯的性別差異。青春期性腺開始發(fā)育，分泌性激素，調(diào)控腦的性別二態(tài)性和行為的性別分化。雙酚A(Bisph

2、enol A，BPA)兼有雌激素和抗雄激素活性，可影響性腺發(fā)育，從而干擾性激素的合成、分泌和功能，最終影響行為的發(fā)展。推測，青春期BPA可能通過對性激素的干擾影響小鼠的社會行為。
　　杏仁核和紋狀體腦區(qū)是控制社會行為、情緒和認(rèn)知行為的重要腦區(qū)，基底外側(cè)杏仁核激活可鞏固目標(biāo)識別記憶，多巴胺(Dopamine，DA)遞質(zhì)系統(tǒng)在情緒和社會行為發(fā)展中發(fā)揮了重要的調(diào)控作用。DA可通過激活中腦腹側(cè)被蓋區(qū)-杏仁核-終紋床核-伏核這條獎賞環(huán)路來調(diào)

3、控社會互作和其他形式的社會聯(lián)系，紋狀體DA的過度損耗，可引起社會玩耍結(jié)構(gòu)的變化。若DA轉(zhuǎn)運體（Dopamine transporter，DAT）被阻斷，則DA的轉(zhuǎn)運和重吸收受到影響，會引起突觸間隙的多巴胺水平變化，干擾多巴胺的向后傳遞，從而影響社會玩耍。神經(jīng)遞質(zhì)主要通過與其受體結(jié)合來發(fā)揮作用，DA與DR1型受體結(jié)合能對社會玩耍和社會交互行為產(chǎn)生調(diào)控作用，DR1被激活會抑制社會交互和社會玩耍的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)，負(fù)性情緒較低的個體往往具有良好

4、的社交關(guān)系狀態(tài)，抑制性神經(jīng)遞質(zhì)γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)參與情緒和社會行為的調(diào)控，應(yīng)用GABAA受體阻斷劑可加劇焦慮，而GABAA受體激動劑可起到抗焦慮作用。胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(Extracellular regulated protein kinases，ERK)在信號傳導(dǎo)中處于關(guān)鍵地位，磷酸化激活的ERK1/2(Phosphorylation of ERK1/2，P-EK)由胞質(zhì)轉(zhuǎn)位到核內(nèi)，通過級

5、聯(lián)反應(yīng)作用于核轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)控基因表達(dá)。因此，本研究進一步分析BPA是否會通過干擾ERK1/2的磷酸化調(diào)控核內(nèi)基因的表達(dá)，從而影響社會行為相關(guān)腦區(qū)受體和轉(zhuǎn)運蛋白的表達(dá)水平。
　　研究方法:
　　青春期4周齡雌、雄ICR小鼠分別暴露于BPA(0.04、0.4、4mg/kg/d)2.5周(PND28到PND45)，對照組經(jīng)相同體積的溶媒處理。PND49開始進行行為檢測(n=15)，利用三室模型檢測小鼠的社會交互能力，社會玩耍模型檢

6、測小鼠的社會玩耍和社會探究能力，用曠場、高架十字迷宮模型檢測小鼠的活動性和焦慮狀態(tài)，用強迫游泳模型檢測小鼠抑郁狀態(tài)。同時，取未進行行為測試的小鼠酶聯(lián)免疫吸附實驗(Enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)檢測雌鼠血清和腦內(nèi)的雌二醇水平以及雄鼠血清和腦內(nèi)的睪酮水平(n=6);另用蛋白質(zhì)免疫印跡實驗(Western Blot)檢測與社會行為相關(guān)的紋狀體和杏仁核腦區(qū)內(nèi)性激素受體AR和Erβ，DA和GABA

7、遞質(zhì)系統(tǒng)內(nèi)DAT、DR1、GABAAR-2α，以及ERK1/2和P-ERK蛋白的表達(dá)水平(n=6)。
　　研究結(jié)果:
　　1、行為檢測
　　(1)曠場行為檢測發(fā)現(xiàn)，BPA暴露顯著降低小鼠5min內(nèi)的跑格數(shù)（4mg/kg/d,雌，P＜0.001;雄，P＜0.05）;顯著降低小鼠懸空站立次數(shù)（雌，0.04、4mg/kg/d,P＜0.05，P＜0.05;雄，0.04～0.4mg/kg/d,P＜0.05，P＜0.01）;顯著降

8、低小鼠的理毛頻率(雌，4mg/kg/d,P＜0.05;雄，0.4mg/kg/d，P＜0.05)。以上結(jié)果提示，BPA暴露降低小鼠的活動性，減弱小鼠對新異環(huán)境的探究意愿。
　　(2)社會玩耍實驗中，BPA暴露顯著減少雌鼠的社會探索時間和次數(shù)(4mg/kg/d,P＜0.01)以及社會玩耍次數(shù)(0.04mg/kg/d,P＜0.001)，并由此誘導(dǎo)雌性小于雄性的社會探索性別差異。
　　(3)在社會交互實驗中，0.04～4mg/kg/

9、d BPA顯著縮短雄鼠在社會隔間/非社會隔間停留時間比值(P＜0.01，P＜0.05，P＜0.01);同時，0.04～4mg/kg/d BPA暴露顯著縮短雄鼠嗅探陌生鼠/嗅探空滾筒的時間比值(P＜0.01），但對雌鼠以上兩個指標(biāo)沒有顯著影響。
　　(4)高架十字迷宮測試中，0.4～4mg/kg/d BPA暴露顯著降低雌鼠開放臂停留時間(P＜0.001，P＜0.05)，0.04～4mg/kg/d BPA暴露降低中央?yún)^(qū)的探頭次數(shù)(顯著

10、性水平均為P＜0.001)，但對雄鼠沒有明顯作用，提示BPA暴露抑制雌鼠的探究能力并加劇焦慮狀態(tài)，與曠場行為檢測結(jié)果一致。
　　(5)強迫游泳測試發(fā)現(xiàn)，BPA暴露顯著延長小鼠6min后4min的靜止不動時間(雌:4mg/kg/d,P＜0.05;雄:0.4mg/kg/d,P＜0.01)，顯著縮短雄鼠靜止不動的潛伏期(0.4mg/kg/d,P＜0.01)，提示BPA暴露加重雌、雄小鼠的抑郁狀態(tài)。
　　2、性激素與生殖發(fā)育

11、　　ELISA測試結(jié)果顯示，0.04和4mg/kg/d的BPA暴露顯著降低雌鼠血清雌二醇水平(P＜0.01，P＜0.05)和雄鼠血清睪酮水平(P＜0.01），但對小鼠的腦內(nèi)性激素水平?jīng)]有顯著影響。此外，BPA暴露對小鼠體重沒有影響，但0.4～4mg/kg/d降低雄鼠的生殖器官系數(shù)(P＜0.05，P＜0.01)。
　　3、Western Blot分析
　　BPA暴露顯著下調(diào)雌鼠紋狀體腦區(qū)ERβ(0.04～4mg/kg/d,P＜

12、0.05;4mg/kg/d，P＜0.01)和GABAAR-2α（均P＜0.001）蛋白表達(dá)，上調(diào)DAT(0.04mg/kg/d P＜0.01;0.4～4mg/kg/d P＜0.001)和DR1(4mg/kg/d,P＜0.05)蛋白表達(dá);BPA顯著上調(diào)雄鼠紋狀體腦區(qū)AR(0.4mg/kg/d,P＜0.05;4mg/kg/d,P＜0.01)、DAT(0.4～4mg/kg/d,P＜0.001)、DR1(0.4mg/kg/d,P＜0.01;4m

13、g/kg/d,P＜0.001)蛋白表達(dá)，顯著下調(diào)GABAAR-2α（4mg/kg/d，P＜0.001）的表達(dá)。此外，BPA暴露不改變ERK1/2蛋白表達(dá)水平，但顯著下調(diào)ERK1/2的蛋白磷酸化水平。BPA對杏仁核腦區(qū)以上各種蛋白表達(dá)水平的影響與紋狀體呈現(xiàn)相似的趨勢。
　　結(jié)論:
　　青春期BPA暴露可性別差異的影響小鼠社會行為和情緒，減弱小鼠的社會能力，加重小鼠的抑郁狀態(tài)和雌鼠的焦慮狀態(tài)。BPA可能通過降低體內(nèi)性激素水平，并