雙酚A對離體海馬神經(jīng)元突觸形態(tài)可塑性的影響.pdf

1、雙酚A(bisphenol A，BPA)，是一種廣泛用于塑料生產(chǎn)的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物。BPA可以模擬天然激素作用，干擾內(nèi)分泌系統(tǒng)正常功能。由于含有BPA的生活用品的普遍使用，BPA在人類的高暴露率引起人們的高度關(guān)注。近二十年來越來越多的研究表明，低劑量的BPA可以干擾雌激素和雄激素活性，對腦發(fā)育產(chǎn)生不利影響，導(dǎo)致許多生理和心理上的異常。本實(shí)驗(yàn)室前期研究發(fā)現(xiàn)，圍生期BPA暴露影響子代小鼠的多種社會行為及其性別分化;青春期至成年早期BPA暴露

2、負(fù)性調(diào)節(jié)海馬突觸界面結(jié)構(gòu)修飾、下調(diào)突觸蛋白PSD-95表達(dá)，并減退學(xué)習(xí)記憶功能;但在體急性暴露卻促進(jìn)大鼠的被動回避短時記憶，進(jìn)一步體外研究發(fā)現(xiàn)，BPA急性暴露可增加離體培養(yǎng)海馬神經(jīng)元的樹突絲密度及樹突分支總長并促進(jìn)樹突絲運(yùn)動性。因此推測BPA急慢性暴露對神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和功能的影響可能不同。
　　突觸可塑性是指突觸在一定條件下改變形態(tài)、增減數(shù)目和調(diào)整功能的能力，包括突觸傳遞效能和突觸形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化，其形態(tài)結(jié)構(gòu)改變主要表現(xiàn)在樹突棘上，而樹

3、突棘的發(fā)育又和肌動蛋白細(xì)胞骨架的重構(gòu)密切相關(guān)，肌動蛋白的聚合和/或解聚的動態(tài)變化是樹突棘生長、運(yùn)動和形態(tài)改變的基礎(chǔ)，隨著對突觸研究的進(jìn)一步深入，越來越多的研究表明肌動蛋白細(xì)胞骨架在突觸形態(tài)可塑性中發(fā)揮重要作用。PSD-95(post synaptic density protein95)是突觸后致密體(PSD)上具有代表性的腳手架蛋白，可對信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子進(jìn)行整合從而調(diào)節(jié)突觸活動;SynapsinⅠ位于突觸前膜，通過磷酸化(p-synaps

4、inⅠ)和非磷酸化作用參與調(diào)控Ca2+/鈣調(diào)素依賴性神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，從而參與神經(jīng)元之間的信息的傳遞，它既是突觸發(fā)生的標(biāo)志，又能反應(yīng)突觸的傳遞效能。
　　鑒于此，本實(shí)驗(yàn)研究慢性BPA暴露對海馬神經(jīng)元突觸形態(tài)可塑性的影響，同時應(yīng)用雌激素受體拮抗劑、受體拮抗劑和MEK1/2抑制劑探索慢性BPA暴露影響突觸形態(tài)可塑性的可能機(jī)制。
　　方法:取出生24 h內(nèi)的SD大鼠做原代海馬神經(jīng)元培養(yǎng)，體外培養(yǎng)第四天(4 DIV)加入藥物，實(shí)驗(yàn)設(shè)立

5、對照組(DMSO)、BPA各劑量組(10、100 nM)，暴露時間為6d。在10 DIV時，采用免疫熒光染色法，用纖維型肌動蛋白(F-actin)特異性結(jié)合蛋白鬼筆環(huán)肽（羅丹明標(biāo)記）染色離體培養(yǎng)海馬神經(jīng)元，顯示神經(jīng)元細(xì)胞骨架，激光共聚焦掃描顯微鏡下觀察BPA慢性暴露對海馬神經(jīng)元形態(tài)的影響，并檢測樹突絲及樹突棘中F-actin的表達(dá)。
　　接著，為了探究BPA慢性暴露對突觸形態(tài)的影響，我們采用細(xì)胞免疫雙熒光染色法分別標(biāo)記突觸前、后蛋

6、白(synapsinⅠ和PSD-95)，檢測BPA對synapsinⅠ和PSD-95的表達(dá)的影響;并由synapsinⅠ（綠色熒光）和PSD-95(紅色熒光)共表達(dá)區(qū)域定位突觸（黃色熒光），計(jì)算突觸密度。由Meta Morph7.7軟件分析采集的熒光圖片。
　　為進(jìn)一步分析BPA影響突觸形態(tài)可塑性的分子機(jī)制，采用Western Bloting法檢測p-ERK蛋白表達(dá)水平的變化;并在BPA處理前，先用雌激素受體阻斷劑(ICI182，

7、780)、NMDA受體阻斷劑(MK801)和MEK1/2阻斷劑(U0126)預(yù)處理，以期探究雌激素受體、NMDA受體及ERK信號通路是否參與了慢性BPA暴露對海馬神經(jīng)元的影響。
　　結(jié)果:1.BPA(10 nM)慢性暴露6天，顯著降低海馬神經(jīng)元樹突絲密度及長度(P＜0.05），該作用可被雌激素受體阻斷劑ICI182，780及MEK1/2阻斷劑U0126抑制(P＜0.01或P＜0.05); BPA(10～100 nM)慢性暴露6天，

8、顯著降低樹突棘密度和總突起密度(P＜0.05或P＜0.01)，該作用可被雌激素受體阻斷劑ICI182，780及NMDA受體阻斷劑MK801抑制(P＜0.05或P＜0.01)。
　　2.BPA(10～100nM)慢性暴露6天，對樹突絲上的F-actin表達(dá)無顯著影響，但顯著下調(diào)海馬神經(jīng)元樹突棘中F-actin的表達(dá)(P＜0.05或P＜0.01)，這種下調(diào)作用可被雌激素受體阻斷劑ICI182，780、NMDA受體阻斷劑MK801及ME

9、K1/2阻斷劑U0126抑制(P＜0.01或P＜0.05)。
　　3.BPA(10～100 nM)慢性暴露6天，顯著抑制突觸上synapsinⅠ和PSD-95的表達(dá)(P＜0.05或P＜0.01)，10 nM BPA還降低突觸密度(P＜0.01)，此作用可被雌激素受體阻斷劑ICI182，780及MEK1/2阻斷劑U0126所抑制(P＜0.05或P＜0.01)。
　　4.BPA(10～100 nM)慢性暴露6天，顯著下調(diào)p-ER