食品源性双酚A暴露对脑发育和功能的影响及机理研究

发布时间：2017-10-19 18:24

  本文关键词：食品源性双酚A暴露对脑发育和功能的影响及机理研究

  更多相关文章： 双酚A Wnt信号通路 表观遗传 多巴胺 树突棘密度

【摘要】：双酚A (Bisphenol-A, BPA)是一种广泛存在的环境雌激素干扰剂,并兼有拟雌激素、抗雌激素和抗雄激素活性。它既可以与雌激素受体结合,也可以与膜表面的非雌激素受体结合,从而干扰正常的生理活动。由于内源性激素对脑发育及功能都十分重要,因此双酚A被认为可影响脑发育及脑功能,进而影响人及动物的相关行为。但双酚A影响中枢神经系统的具体分子机制目前尚不是很清楚,甚至存在一些争议。目的探究发育期双酚A暴露对SD鼠海马CAl及DG区树突棘形态的影响,并从Wnt信号通路的角度阐述可能的分子机制；探究慢性双酚A暴露对成年鼠自主行为及空间记忆的影响,并研究了这种影响是否与多巴胺系统及组蛋白的表观遗传修饰有关。方法1.从整体动物及培养的离体海马神经元两方面研究了发育期双酚A暴露对海马树突棘的影响。整体动物双酚A暴露剂量为50μg/kg/d、250μg/kg/d、 500μg/kg/d,暴露时间为SD鼠出生7-14天,暴露方式为腹腔注射。离体海马神经元双酚A暴露剂量10nM、100nM、1μm、10μm,暴露时间是细胞培养至第14天双酚A暴露2小时。Golgi-cox染色观察在体海马神经细胞的树突棘形态,慢病毒转染EGFP.激光共聚焦显微镜拍摄观察离体海马神经元的树突棘形态。Western blot检测Wnt蛋白的表达量。2.双酚A慢性暴露实验：子鼠自母鼠怀孕开始接受BPA暴露一直到成年,在其第8周进行旷场试验,12周时进行水迷宫实验,Golgi-cox染色观察双酚A暴露后海马神经细胞的树突棘形态,Western blot检测多巴胺系统相关蛋白及组蛋白、乙酰化的组蛋白的表达量,PCR检测相关蛋白基因的表达。结果1.整体动物及离体海马神经元发育期BPA暴露会显著降低海马CA1及DG区树突棘密度,Wnt7a表达下降,Wnt5a表达上升,β-catenin磷酸化程度升高。外源性Wnt7a细胞因子可修复双酚A造成的树突棘损伤,并降低β-catenin磷酸化程度。2.双酚A慢性暴露导致SD雄鼠出现多动行为,损伤SD雄鼠及雌鼠的空间记忆,降低海马CA1区的树突棘密度。双酚A暴露使多巴胺转运体DAT1及多巴胺受体DRD4蛋白及mRNA水平都显著下降,高剂量组(50mg/L)组蛋白H3的乙酰化程度明显升高,进一步的研究表明,高剂量组去乙酰化酶HDAC1明显降低从而使组蛋白乙酰化程度提高。结论1.发育期双酚A暴露可损伤海马CA1及DG区树突棘形成,导致树突棘密度降低。Wnt信号通路可能参与了BPA致树突棘损伤这一过程。其中,BPA可能通过靶点Wnt7a损伤树突棘生长并能降低β-catenin的稳定性。2.慢性双酚A暴露损伤SD鼠的空间记忆,并伴有树突棘密度的下降。BPA引起多动与剂量有关：低剂量双酚A暴露可致雄鼠出现多动现象,但高剂量BPA暴露雄鼠并不出现多动。原因可能是高剂量BPA引起大鼠组蛋白乙酰化水平升高。进一步的研究发现,双酚A暴露使多巴胺受体DRD4及多巴胺转运体DAT1受到抑制,多巴胺系统与多动的关系尚需进一步的研究证明。
【关键词】：双酚A Wnt信号通路 表观遗传 多巴胺 树突棘密度
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R114
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-10
• ABSTRACT10-17
• 第一章 绪论17-26
• 1.1 BPA暴露来源17-19
• 1.1.1 食物17-18
• 1.1.2 水体18
• 1.1.3 空气18-19
• 1.1.4 土壤及沉积物19
• 1.2 双酚A检测19
• 1.2.1 物理法19
• 1.2.2 免疫分析法19
• 1.2.3 化学分析法19
• 1.3 双酚A暴露对中枢神经系统的影响19-21
• 1.3.1 双酚A对脑形态结构的影响19-20
• 1.3.2 双酚A对神经递质的影响20-21
• 1.4 双酚A对行为的影响21
• 1.4.1 生殖行为21
• 1.4.2 非生殖行为21
• 1.5 BPA作用机制21-26
• 1.5.1 通过与受体结合发挥作用21-22
• 1.5.2 干扰与受体无关的细胞信号通路22-24
• 1.5.3 课题研究的背景和意义24
• 1.5.4 课题研究的主要内容24
• 1.5.5 技术路线图24-26
• 第二章 发育期双酚A暴露对SD鼠海马区树突棘形态的影响及机理的在体研究26-36
• 2.1 材料与方法26-29
• 2.1.1 主要仪器26
• 2.1.2 主要试剂和药品26
• 2.1.3 主要抗体26
• 2.1.4 实验动物26
• 2.1.5 Golgi-cox染色26-27
• 2.1.6 Western blot蛋白定量27-29
• 2.1.7 数据分析29
• 2.2 实验结果29-34
• 2.2.1 发育期双酚A暴露对海马DG区树突棘形态的影响29-31
• 2.2.2 发育期双酚A暴露对海马CA1区树突棘形态的影响31-32
• 2.2.3 发育期双酚A暴露对海马CA1及DG区Wnt7a的影响32
• 2.2.4 发育期双酚A暴露对海马CA1及DG区Wnt5a的影响32-33
• 2.2.5 发育期双酚A暴露对海马CA1及DG区β-catenin稳定性的影响33-34
• 2.3 讨论34-36
• 第三章 发育期双酚A暴露对海马神经元树突棘形态的影响及机理的离体研究36-42
• 3.1 材料与方法36-38
• 3.1.1 主要仪器36
• 3.1.2 主要试剂和药品36
• 3.1.3 海马神经元细胞培养36
• 3.1.4 慢病毒转染神经元36-37
• 3.1.5 蛋白收集37
• 3.1.6 激光共聚焦显微镜成像方法37
• 3.1.7 Western blot蛋白定量37
• 3.1.8 数据分析37-38
• 3.2 实验结果38-41
• 3.2.1 双酚A暴露对离体海马神经元树突棘密度的影响38
• 3.2.2 双酚A对离体神经元中Wnt通路相关蛋白的影响38-39
• 3.2.3 外源性Wnt7a细胞因子对双酚A造成的树突棘损伤的修复作用39-41
• 3.3 讨论41-42
• 第四章 双酚A慢性暴露对SD鼠行为的影响及机理研究42-58
• 4.1 材料与方法42-47
• 4.1.1 主要仪器42
• 4.1.2 主要试剂和药品42
• 4.1.3 动物造模42
• 4.1.4 旷场试验42-43
• 4.1.5 水迷宫实验43
• 4.1.6 DRD4/DAT1/HDAC1/P300等基因表达水平的检测43-46
• 4.1.7 Western blot蛋白定量46-47
• 4.1.8 数据分析47
• 4.2 实验结果47-55
• 4.2.1 双酚A暴露对SD鼠旷场行为的影响47-48
• 4.2.2 双酚A暴露对SD鼠空间记忆的影响48-50
• 4.2.3 双酚A暴露对海马CA1区神经元树突棘密度的影响50-51
• 4.2.4 海马组织蛋白浓度的测定51-52
• 4.2.5 双酚A暴露对多巴胺转运体(DAT1)及多巴胺受体(DRD4)蛋白表达水平的影响52-54
• 4.2.6 高剂量双酚A暴露导致组蛋白H3乙酰化水平的影响54
• 4.2.7 双酚A暴露对调控组蛋白乙酰化水平的两种酶HDAC1及P300的影响54-55
• 4.3 讨论55-58
• 参考文献58-66
• 硕士期间的学术活动及研究成果66

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本文编号：1062652