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环境雌激素是环境中干扰体内激素生成、释放、输送、代谢、结合或消除过程的外源性化合物,表现出拟雌激素或抗雌激素作用。双酚A(Bisphenol A, BPA)是一种典型的环境雌激素,广泛用于、食品和饮料包装材料、金属罐头树脂内膜、牙齿固封剂、添加剂等。BPA能够通过食品和饮料进入人体,也可以从垃圾渗析到周围生态系统污染环境而危害健康。BPA具类雌激素活性,通过与雌激素受体结合干扰内源性雌激素活性。近来有研究发现,低于风险评估值的BPA对啮齿类动物中枢神经系统发育存在低剂量效应。围生期母体BPA暴露可影响子代大鼠大脑皮层结构以及皮层和海马神经元的形态发育,改变其多种神经行为及其性别分化,说明发育中的脑是对BPA敏感的靶器官。本实验室前期研究发现,围生期母体BPA (0.05~50mg/kg/d)暴露后,仔鼠的活动性、探究、焦虑和抑郁、学习记忆等多种非生殖行为发生改变;体外培养的海马神经元暴露于BPA后快速促进树突丝状的运动性和密度。鉴于突触是脑可塑性变化和信息传递的关键部位,与学习记忆等行为密切相关,而突触结构修饰包括突触界面结构、突触数密度、突触传递等容易受环境和药物的影响,因此,本研究通过围生期母体BPA暴露,观察BPA对雄性仔鼠生后发育过程中海马突触结构的影响,并通过检测相关脑区突触前标志蛋白synapsinI和突触后标志蛋白PSD-95,以及与学习记忆密切相关的突触后谷氨酸NMDA和AMPA受体的表达水平进一步探讨BPA影响突触结构的分子机制。方法:取清洁级ICR雄鼠(30-35g)和雌鼠(25-30g)适应1周后合笼,母鼠从妊娠第7天至断乳期(产后21天)进行双酚A (Bisphenol A, BPA,0.04、0.4、4mg/kg/day)灌胃染毒,同时设对照组给予溶媒花生油。子代雄鼠每组10只,分别在生后14天、21天、56天处死,按要求取海马组织样品,分别制备电镜超薄切片观察海马CA1区锥体细胞的突触数密度和突触界面参数,应用western-blot和免疫组织化学技术分别检测海马synapsin I、NMDA受体亚基NR1和AMPA受体亚基GluR1蛋白表达。用Quantity one软件测量目的蛋白条带光密度值,用Image-Pro Plus6.0分析测定突触形态和免疫组织化学图片。实验数据采用SPSS15.0统计软件中的One-way ANOVA法分析,测定值用平均值±标准误差(M±SE)表示,进行t检验,P<0.05作为具有统计学差异显著性。结果:1、围生期母体BPA暴露后,与对照组相比,BPA(0.04和4mg/kg/d)显著减少PND14和PND56的突触数密度(P<0.01或P<0.001),但对PND21没有显著差异。说明围生期BPA暴露抑制子代小鼠突触形成。2、围生期母体BPA暴露改变突触界面结构。BPA所有剂量组均极显著增大不同发育阶段的突触间隙宽度(P<0.01);所有剂量组使PSD厚度极显著减小(P<0.01);缩短不同发育阶段的突触活性带长度,其中,生后21天影响最显著(P<0.05或P<0.01);但对突触界面曲率影响较小,主要是发育早期(PND14和21)有显著上升(P<0.05)。说明突触界面参数对BPA的敏感程度不一样,其中突触间隙和PSD厚度最为敏感。3、Western blot分析结果发现,围生期BPA暴露,所有剂量组显著降低生后21天和56天synapsin I蛋白表达(P<0.05或P<0.01);显著下调PSD-95蛋白表达,其中生后56天下降最显著(P<0.05,P<0.01或P<0.001);BPA(0.4和4mg/kg/d)显著降低PND21的NR1表达,所有剂量组使56天表达极显著下降(P<0.05,P<0.01或P<0.001),但对PND14无显著影响;GluRl蛋白表达被抑制,低剂量组和高剂量组显著或极显著降低发育阶段的表达量(P<0.05或P<0.01)。4、免疫组化技术分析结果与WB结果相似。结论:低于日允许摄入剂量(tolerable daily intake,0.05mg/kg/d)的BPA也可影响脑的突触发育和突触可塑性;围生期母体BPA暴露影响仔鼠发育期海马突触结构,并降低兴奋性氨基酸NMDA和AMPA受体、突触蛋白PSD-95和synapsin I蛋白的表达。推测这可能是围生期母体BPA暴露影响仔鼠发育期和成年后多种行为的原因之一。