双酚S暴露对小鼠脑-肠-菌轴神经递质代谢稳态的影响

发布时间：2020-12-17 13:16

　　目的:探讨双酚S（bisphenol S,BPS）暴露对小鼠脑-肠-菌轴神经递质代谢稳态的影响。方法:通过皮下注射建立C57BL/6J雄性小鼠BPS亚慢性暴露模型,基于UHPLC-MS/MS液质联用技术检测前额皮层、血清和肠中色氨酸与酪氨酸通路神经递质的水平;通过16S rRNA基因测序分析技术检测小鼠肠道菌群的表达。结果:BPS暴露引起小鼠前额皮层、血清和肠道中色氨酸与酪氨酸通路多种神经递质代谢紊乱:色氨酸通路中,与对照组小鼠相比,BPS组小鼠前额皮层、血清及肠道中的5-羟色胺（5-hydroxytryptamine,5-HT）含量降低,3-羟基犬尿氨酸（3-HK）在皮层与血清中显著上升;酪氨酸通路中,BPS暴露组小鼠前额皮层中左旋多巴（L-dopa）、多巴胺（dopamine,DA）水平明显上升,而在肠道中显著降低。此外,BPS暴露小鼠肠道菌群出现区别于对照小鼠的差异性分布,且不动杆菌属、乳杆菌属和一种未分类的梭菌属在两组间比较具有显著性差异。结论:BPS暴露可通过脑-肠轴影响中枢及外周色氨酸通路与酪氨酸通路神经递质代谢,同时可造成肠道菌群紊乱。 

【文章来源】：南京医科大学学报(自然科学版). 2020年05期 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

神经递质代谢示意图

本研究主要探讨了与神经精神疾病密切相关的两条神经递质代谢通路：色氨酸和酪氨酸代谢通路。结果显示，BPS组小鼠前额皮层、血清及肠道中的5-HT含量相比对照组均有降低，3-HK在皮层与血清中均有显著上升。5-HT是人体内细胞与细胞间的神经递质，是细胞间信息的“联络者”，可在情绪反应、应激反应、昼夜节律和摄食等方面发挥调节作用，人的不良情绪变化与5-HT的失调显著相关[9]。5-HT作为色氨酸代谢的一条关键途径，主要存在于脑组织、胃肠壁中，少量存在于血液系统中[10]。目前关于BPA暴露对5-HT轴影响的文献较多，也有部分涉及BPS暴露的影响。由于给药时间、给药剂量以及研究对象的不同，结果也不尽相同，但研究对象大多为脑组织[11-12]。事实上，95%的外周色氨酸通过Kyn轴进行代谢，产生Kyn及3-HK等下游产物，3-HK具有神经毒性，能诱导神经元损伤，在神经退行性病变过程中起重要作用[13]。目前关于双酚类物质暴露对3-HK的影响还未见报道。此外，Castro等[5]在基因层面进行了验证，发现围产期暴露于BPA和BPS均能使幼年雌性大鼠的前额皮层5-HT相关基因出现明显下调。以上结果表明：BPS暴露会造成外周及中枢色氨酸代谢紊乱，这可能与多种神经退行性疾病的及精神疾病发生发展相关。图3 BPS对小鼠肠道菌群属水平的影响

图2 两组小鼠菌群的PCoA分布图酪氨酸代谢通路研究结果显示：BPS组的前额皮层中L-dopa、DA水平明显上升，而在肠道中明显降低。酪氨酸代谢通路是合成DA和NE等单胺类神经递质及3-MT和HVA等其他代谢物的重要神经递质代谢通路。DA在运动控制、情绪和神经内分泌中起重要的生理作用，DA代谢异常与神经退行性疾病及精神障碍密切相关，如帕金森病等[14]。Matsuda等[15]研究发现，BPA暴露后雄性新生大鼠纹状体中DA和DOPAC的水平明显增加，Nakamura等[16]也发现BPA围产期暴露后引起子代小鼠中缝背核和尾状核/壳核中DA和DOPAC含量显著增加。结合本研究结果表明，BPS暴露小鼠酪氨酸代谢平衡被扰乱。

【参考文献】：
期刊论文
[1]烟碱对帕金森病模型小鼠多巴胺释放的影响及机制探讨[J]. 郝帅,胡军,陈芸.  南京医科大学学报(自然科学版). 2017(06)



本文编号：2922105