双酚A对雄激素调节小鼠焦虑和抑郁行为的影响

发布时间：2017-12-12 17:41

  本文关键词：双酚A对雄激素调节小鼠焦虑和抑郁行为的影响

  更多相关文章： 双酚A 雄激素 焦虑 抑郁 AR GABAA-2αR ERK1/2

【摘要】：双酚A(Bisphenol A, BPA)作为一种最具有代表性的酚类环境内分泌干扰物,广泛用于生产碳酸聚酯、环氧树脂、杀真菌剂、抗氧化剂和食品包装材料等。BPA具有弱雌激素、抗雌激素和抗雄激素活性,可以通过食品、饮料、皮肤接触等途径进入人体,影响成年脑的突触可塑性和多种神经行为。前期研究发现长期BPA暴露能够性别特异性地影响成年小鼠焦虑和抑郁行为,主要为对雄鼠的影响,表现促进其焦虑和抑郁状态,对雌鼠的影响较小。由于雄激素参与调控成年动物的情绪,推测BPA对雄性焦虑抑郁行为的影响可能涉及雄激素相关机制。雄激素主要依赖脑内雄激素受体(Androgen Receptor, AR)调节雄性动物的情绪及情感反应。新生雄鼠注射雄激素受体(AR)拮抗剂氟他胺后,在青春前期的强迫游泳和蔗糖偏好实验中均表现出明显的抑郁情绪。研究发现人类焦虑抑郁等情绪疾病与一些脑区特别是海马、杏仁核的结构和功能异常密切相关。中枢神经系统(central nervous system, CNS)内广泛分布的抑制性神经递质γ-氨基丁酸(y-amino-butylic acid, GABA)参与情绪、精神分裂以及药物成瘾等病症,其中GABA(A)亚型受体(GABAA-2aR)在海马和杏仁核脑区高度表达,与焦虑和抑郁密切相关。GABAA-2aR基因敲除的雄性小鼠在强迫游泳和悬尾实验中更容易表现出抑郁样状态。MAPK/ERKs信号通路既是睾酮和雌二醇发挥其非基因组效应的主要途径,也是参与学习记忆和情绪反应的主要信号通路。双氢睾酮(Dihydrotestosterone, DHT)或睾酮(Testosterone, T)可经MAPK/ERKs信号通路促进海马CA3区神经元树突棘密度,而经典AR抑制剂可以阻断这一过程。睾酮及其代谢产物也可激活与情绪及情感相关脑区ERK1/2通路,从而影响情感障碍的发生及治疗。本研究先建立去势雄鼠模型,分析BPA影响雄性动物焦虑和抑郁样行为是否与其抗雄作用有关。再进一步探讨BPA影响雄激素调节雄鼠焦虑抑郁行为的可能机制。我们设想BPA通过影响AR、GABAA-2αR的表达进而干扰内源性雄激素对焦虑抑郁行为的影响,ERK 1/2信号通路也可能参与了这一过程的调节。内容：建立去势动物模型,通过对成年雄鼠长期BPA染毒,观察BPA暴露对睾丸摘除和摘除后丙酸睾酮(Testosterone Propionate, TP)补充的成年雄性小鼠自发活动、焦虑、抑郁等行为的影响；BPA暴露对睾丸摘除和TP补充的成年雄性小鼠血清和脑内睾酮含量变化的影响；BPA暴露对海马和杏仁核脑区AR、GABAA-2αR及ERK1/2磷酸化水平(p-ERK1/2)的影响。方法：清洁级8周龄ICR雄性小鼠适应环境1W后,进行假手术和去势手术。待术后恢复2W,将其分组给予药物处理。假手术组为Sham、Sham+BPA 0.4 mg/kg/d、Sham+BPA 4 mg/kg/d;去势组为GDX、GDX+BPA 0.4 mg/kg/d、 GDX+BPA 4mg/kg/d、GDX+TP(TP为0.5 mg/kg/d)、GDX+TP+BPA 0.4 mg/kg/d)、 GDX+TP+BPA 4 mg/kg/d。颈背部皮下注射给药45d后进行相关行为测试。应用旷场、高架十字迷宫、强迫游泳模型观察BPA暴露对各组小鼠自发活动、焦虑、抑郁等行为的影响。选未进行行为检测的小鼠,一部分运用放射免疫法检测其血清和脑内睾酮含量：另一部分取其双侧海马和杏仁核,运用Western blot检测这两个脑区内AR、GABAA-2αR、ERK1/2及其磷酸化蛋白表达。结果：1.与假手术对照组相比,去势后小鼠的血清和脑内睾酮水平均明显降低(均p0.001)；但是去势小鼠在外源TP补充之后睾酮含量明显升高(均p0.001)。0.4及4 mg/kg/day BPA显著降低假手术小鼠的血清和脑内睾酮水平(0.4mg/kg/day:p0.05; 4mg/kg/day:p0.01),但对去势小鼠睾酮含量影响不大；然而,BPA(0.4mg/kg/day)与TP共处理部分消除了TP对去势小鼠血清和脑内睾酮含量升高作用(均p0.05)。2.行为检测结果：1)旷场行为发现,与假手术对照组相比,去势并没有改变小鼠在旷场行为中的5min跑动格数、理毛次数、站立次数和中央区停留时间百分比；此外,BPA暴露和TP外源补充也没有明显改变小鼠的上述行为指标。以上结果表明去势或长期BPA暴露都不影响小鼠的自发活动性和在新环境中的探究能力。2)高架十字迷宫实验发现,与假手术对照组相比,去势小鼠在高架十字迷宫内的探头次数和开放臂停留时间百分比显著减少(p0.001；p0.05),该作用可被外源TP补充逆转(p0.001；p0.01),表明雄激素的缺乏是导致焦虑行为出现的主要原因。BPA在0.4和4mg/kg/d这两个剂量暴露均能显著缩短正常小鼠在开放臂的停留时间百分比(p0.01；p0.001)。BPA(4mg/kg/d)单独给药仅减少了去势小鼠的总进入次数(p0.001)；但当BPA与TP共处理后,与TP补充的去势组相比,去势小鼠的开放臂时间百分比、探头次数及总进入次数均显著减少(p0.01；p0.01；p0.01)。综上结果提示BPA可以通过抑制雄激素对雄鼠的抗焦虑作用。3)强迫游泳实验发现,去势后小鼠在强迫游泳时的静止不动时间显著延长(p0.001),该作用可以由TP补充得到一定的缓解(p0.05)。BPA并不改变去势小鼠的静止不动时间,但增加了假手术组(0.4mg/kg/d,pO.01; 4mg/kg/d,p0.001)和TP补充组(0.4mg/kg/d,p0.05)小鼠在强迫游泳的静止不动时间,提示BPA能够抑制雄激素的抗抑郁作用。3. Western blot实验发现,与假手术对照组相比,去势显著下调小鼠海马脑区AR和GABA(A)a2R蛋白表达(p0.05；p0.001),这一作用在TP补充后均得到了逆转。BPA长期暴露能够显著下调假手术组和TP补充组小鼠的海马／AR (4 mg/kg/day,p0.05)和 GABAA-2αR (0.4 mg/kg/day,p0.01; 4 mg/kg/day,p0.05)蛋白表达,但不影响去势组小鼠相关蛋白的表达。同时,4 mg/kg/d BPA也减少了假手术组和TP补充组小鼠海马p-ERK1/2(p0.05; p0.01),但各组ERK1/2总蛋白表达均无显著差异。与海马脑区相似,我们发现BPA暴露后小鼠杏仁核脑区内相关蛋白的表达情况亦是如此。结论：BPA能性别特异性地影响雄性小鼠焦虑抑郁行为与其对雄激素的干扰作用有关。该作用可能与血清和脑内睾酮水平降低、海马及杏仁核AR、GABA(A)a2R表达的减少有关,ERK 1/2信号通路也可能参与了这一过程的调节。
【学位授予单位】：浙江师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R749

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 Beck LR;王力力;;激素的控制释放体系[J];国外医药.合成药.生化药.制剂分册;1986年01期

2 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 郭斌;田振;韩丙辰;张学明;杨增明;岳占碰;;Hoxa10在犬子宫内的表达及激素调节[A];中国畜牧兽医学会动物解剖学及组织胚胎学分会第十五次学术研讨会论文集[C];2008年

2 韩学敏;郭斌;吴建英;成军;张学明;岳占碰;;荆豆凝集素受体在兔子宫内的表达与激素调节[A];中国畜牧兽医学会动物解剖学及组织胚胎学分会第十四次学术研讨会论文集[C];2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 顾挺;双酚A对雄激素调节小鼠焦虑和抑郁行为的影响[D];浙江师范大学;2016年

2 余梦艺;高中生“植物的激素调节”迷思概念调查及其转变研究[D];江西师范大学;2015年

，

本文编号：1283392