青春前期DEHP暴露对小鼠社会行为的影响

发布时间：2019-05-27 19:13

【摘要】：邻苯二甲酸二乙基己酯(Di-(2-ethylhexyl) phthalate, DEHP)是一种典型的环境内分泌干扰物,具有抗雄激素、拟雌激素以及抗雌激素的作用,可通过干扰性激素的分泌,导致生殖毒性和神经毒性,严重威胁着动物和人类的健康。围生期和青春期是个体发育的关键时期,对外界激素环境十分敏感。青春前期是个体由儿童期步入青春期的过渡时期,此时性腺开始发育并逐渐成熟,对大脑的发育和行为的形成及其性别分化十分重要,是情绪和认知行为发育的关键时期。若在这一时期暴露于DEHP,极有可能干扰性激素对脑的调节作用而影响动物的情绪和行为。社会行为是指同种动物不同个体之间相互交流时发生的一系列行为,社会行为关系着个体的生存与繁殖。社会玩耍行为是发动社会行为的第一步,也是开始社会交互的关键,社会交互行为是个体融入社会所应具备的能力；而社会新奇偏好是社会认知和社会记忆的体现,这三种社会行为是个体所应具备的基本社会能力。社会行为的变化可能与动物的情绪相关联。一般来说,情绪高涨的个体有较高的社会行为,但也存在相反的例子。海马是与认知功能密切相关的脑区,学习记忆能力随海马的损伤而消退。海马的末端是杏仁核,是控制情绪行为的关键脑区,杏仁核损伤的人常表现出情绪失常,不能正确的表达自己,从而导致社会行为异常。大脑的发育对性激素十分敏感,雌雄激素主要是通过雌雄激素受体来发挥作用,海马和杏仁核中雌激素受体p和雄激素受体分布广泛。分布于杏仁核区的中脑边缘多巴胺神经系统与杏仁核对情绪行为的调节有关,而多巴胺转运体和多巴胺受体是调节多巴胺神经系统的重要组分,多巴胺受体D2与情绪和行为的发育相关。本文通过建立青春前期DEHP暴露的小鼠模型,通过多种行为模型检测青春前期DEHP暴露对小鼠社会行为的影响,并通过检测海马和杏仁核雌雄激素受体、多巴胺转运体和多巴胺受体2的表达水平探讨其作用机制。研究内容：青春前期DEHP暴露对青春期及成年后雌雄小鼠的活动性、焦虑及社会行为的影响；青春前期DEHP暴露对小鼠血清睾酮和雌二醇含量的影响；青春前期DEHP暴露对脑内多巴胺转运体(DAT),多巴胺受体D2、雌激素受体(ERβ)和雄激素受体(AR)表达的影响。研究方法：青春前期(生后28～42天,PND28-42)雌雄小鼠进行DEHP(1、10、50、200 mg/kg/day)灌胃染毒,同时设对照组,分别在PND42和PND84时采用旷场模型检测其活动性、高架十字迷宫模型检其测焦虑程度、社会玩耍模型检测其社会玩耍能力,三室模型检测其社会交互和社会新奇偏好能力。同时取PND42和PND84小鼠(未进行行为测试)的海马和杏仁核,Western blot检测多巴胺转运体(DAT),多巴胺受体D2、雌激素受体(ERβ)和雄雌激素受体(AR)的表达,放射免疫法检测雄性小鼠血清中睾酮的含量和雌性小鼠血清中雌二醇的含量。研究结果：1.体重：与对照组相比,青春前期DEHP暴露后,在青春期：10 mg/kg/day DEHP显著减少雌鼠的体重(p0.05),200 mg/kg/day DEHP显著增加雄鼠的体重(p0.05)；在成年期：1 mg/kg/day DEHP显著增加雌鼠的体重(p0.01)。2.血清激素水平和生殖器官：青春前期DEHP暴露后,在青春期：50和200mg/kg/day DEHP使雄鼠的睾丸系数显著降低了(p0.05,p0.01)；在成年期：200mg/kg/day DEHP显著缩短雄鼠的肛殖距(p0.01)。3.行为检测结果：1)旷场行为检测：DEHP暴露后,在青春期：与对照组相比,雄性小鼠在10～200mg/kg/day时1 min和5 min的跑格数显著增加(p0.05,p0.01),在1和200mg/kg/day时理毛次数增加(p0.05),在200 mg/kg/day时站立次数增加(p0.05)；雌性小鼠在50和200 mg/kg/day 5 min的跑格数和站立次数显著增加(p0.05,p0.01),200 mg/kg/day时理毛次数显著减少(p0.05)。成年期小鼠的旷场行为仍受DEHP暴露的影响：雄性小鼠50和200 mg/kg/day时5 min的跑格数增加(p0.05),在200 mg/kg/day时理毛次数减少(p0.01),在10～200 mg/kg/day时站立次数减少(p0.01)；雌性小鼠在10和50 mg/kg/day时5 min的跑格数减少(p0.05,p0.01),在1和50 mg/kg/day时理毛次数增加(p0.05,p0.01),在10mg/kg/day时站立次数减少(p0.05)。结果表明,DEHP暴露在青春期可增加雄性小鼠的活动性,但对雌性小鼠的影响存在时期差异,表现为青春期增加其活动性,而成年期抑制其活动性。2)高架十字迷宫行为：青春前期DEHP暴露可显著影响雌雄小鼠的高架十字迷宫行为。对于青春期小鼠的影响表现为：1和50 mg/kg/day DEHP暴露显著增加雄性小鼠在开放臂的时间(p0.05, p0.01),10～200 mg/kg/day显著增加其在中央区的探头次数(p0.01,p0.05)；1或者10 mg/kg/day DEHP暴露显著减少雌性小鼠进入开放臂的时间和次数(p0.05,p0.01),50和200 mg/kg/day显著增加其中央区探头次数(p0.01)。成年期表现为,DEHP暴露后,在1-50 mg/kg/day雄性小鼠在开放臂的时间显著增加(p0.05,p0.01),在200 mg/kg/day显著减少其中央区探头次数(p0.01),在1 mg/kg/day显著减少其总进入次数(p0.05)；在1～200mg/kg/day雌性小鼠进入开放臂的时间和次数显著减少(p0.05)。以上结果显示,DEHP对雌雄小鼠焦虑程度的影响有所不同,表现为,DEHP暴露可减弱雄性小鼠的焦虑程度,却增加雌性小鼠的焦虑程度。3)社会玩耍行为：对于相互接触的时间来讲,青春前期DEHP暴露后,在青春期：1和50 mg/kg/day显著减少雌鼠的社会玩耍时间(p0.05); 50 mg/kg/day显著增加雄鼠的社会玩耍时间(p0.01)。在成年期：DEHP暴露在1和200 mg/kg/day显著减少雄鼠的社会玩耍时间(p0.01)。对于社会探索的时间来看,青春前期DEHP暴露在1-200 mg/kg/day显著减少青春期雌鼠社会探索时间(p0.05,p0.01)；但是在50 mg/kg/day增加青春期雄鼠的社会探索时间(p0.01)。 DEHP暴露在1,50和200 mg/kg/day显著减少成年期雄鼠的社会探索时间(p0.01)。这些结果表明青春前期DEHP暴露抑制青春期雌鼠的玩耍行为和社会探索行为,但是,这一影响在成年期消失,然而,DEHP暴露增强青春期雄鼠的玩耍行为和社会探索,但是在成年期抑制雄鼠的这些行为。4)社会交互行为：青春期DEHP暴露后,在200 mg/kg/day,显著减少青春期雌鼠与陌生鼠交流的时间(p0.01)、增加进入左隔间的时间(p0.01)、延长嗅探空滚筒的时间(p0.05); DEHP暴露在10和50 mg/kg/day显著延长青春期雄鼠与陌生鼠交流的时间(p0.05)和在右隔间的时间(p0.05),显著减少嗅探空滚筒的时间和在左隔间的时间。DEHP暴露在1 mg/kg/day显著减少成年期雌鼠在右隔间的时间却增加在左隔间的时间,但是,对成年期雄鼠没有什么影响,这些结果显示,青春前期DEHP暴露可增加青春期雄性小鼠的社会交互,却在高剂量组(200mg/kg/day)减少青春期雌鼠的社会交互。对成年期小鼠的影响不大,表现为在1mg/kg/day组抑制雌鼠的社会交互。5)社会新奇偏好行为：青春前期DEHP暴露后,与对照组相比,1-50 mg/kg/day显著减少青春期雌鼠在右隔间的时间和与熟悉鼠交流的时间。在200 mg/kg/day显著减少青春期雄鼠与陌生鼠交流的时间(p0.05)。在1和50 mg/kg/day显著增加了成年期雌鼠在左隔间的时间(p0.01)和与陌生鼠(p0.01)交流的时间,但是,DEHP暴露在1 mg/kg/day显著减少了成年期雄鼠在左隔间的时间(p0.01)和与陌生鼠交流的时间(p0.05)。这些结果表明,青春前期DEHP暴露增加雌鼠的新奇偏好却抑制雄鼠的社会新奇偏好。4.进一步的Western blot分析显示,青春前期DEHP暴露后,不同剂量不同程度地显著下调了雌雄小鼠在海马区和杏仁核区ERβ的表达；AR的表达在青春期雄性小鼠海马区和杏仁核区显著增加。DEHP暴露对多巴胺转运体(DAT)在海马区和杏仁核区的表达没有显著影响却下调了多巴胺受体D2的表达。结论：青春前期DEHP暴露可影响雌雄小鼠青春期和成年期的焦虑和社会行为,并存在剂量、性别和年龄的差异。不同行为对DEHP暴露的敏感程度不同,并且情绪变化可能与社会行为变化有关。DEHP暴露改变小鼠社会行为的同时,改变了雌、雄激素受体以及多巴胺受体的表达,推测DEHP对社会行为的影响可能与其干扰性激素及其受体有关,同时,多巴胺神经系统也可能参与社会行为的调节。
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【学位授予单位】：浙江师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S859.82

【参考文献】