出生前后PFOS暴露對大鼠仔鼠腦組織中IGF-Ⅰ、IGF-ⅠR、IGFBP-2 mRNA和NR2B mRNA及蛋白水平的影響.pdf

1、全氟辛烷磺酸(Perfluoroocantane sulfonate，PFOS)被廣泛應(yīng)用于多種工業(yè)及民用產(chǎn)品的生產(chǎn)和加工過程，具有難降解性、遠(yuǎn)距離遷移能力、生物蓄積性和發(fā)育、生殖、免疫、神經(jīng)等多種毒性。目前發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)毒性主要有導(dǎo)致海馬神經(jīng)元內(nèi)Ca2+濃度升高，腦組織中氨基酸類神經(jīng)遞質(zhì)含量變化，蛋白激酶A(Protein kinase A，PKA)和蛋白激酶C(Protein kinase C，A PKC)活性升高，以及干擾突觸傳遞和突

2、觸發(fā)生等。本研究組前期研究發(fā)現(xiàn)，出生前后PFOS暴露導(dǎo)致大鼠仔鼠水迷宮實(shí)驗(yàn)逃避潛伏期顯著延長，進(jìn)入盲端的錯(cuò)誤次數(shù)顯著增多，出現(xiàn)一定程度的空間學(xué)習(xí)和記憶能力損傷。胚胎期和出生后早期是腦組織發(fā)育的關(guān)鍵期，功能尚未完善，PFOS的暴露很可能對腦組織的發(fā)育和成熟進(jìn)程產(chǎn)生不可逆的影響。亟需探究PFOS的神經(jīng)發(fā)育毒性和學(xué)習(xí)記憶能力損傷機(jī)制及其毒性影響的相對敏感期，為更加全面地認(rèn)識PFOS等全氟化合物的毒性特征和對其進(jìn)行健康危險(xiǎn)度評價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。

3、 目的：本研究通過觀察出生前、后PFOS暴露對大鼠仔鼠腦組織中IGF—Ⅰ、IGF—ⅠR、IGFBP—2 mRNA和NR2B mRNA及蛋白表達(dá)水平的影響，旨在探討PFOS所致神經(jīng)發(fā)育毒性和學(xué)習(xí)記憶能力損傷的可能機(jī)制，為其研究提供科學(xué)依據(jù)。 方法：一、動物分組與染毒：將28只受孕Wistar大鼠按3：2：2的比例隨機(jī)分到對照(C)、低劑量(L)和高劑量(H)組，各組孕鼠從妊娠第0天開始分別自由攝食0，7.2，14.4mg P

4、FOS/kg feed的粉末狀飼料進(jìn)行連續(xù)染毒至仔鼠出生后第28天(Postnatal day28，PD28)。采用交叉哺育的方法建立出生前后均不暴露(CC)、僅出生前暴露(LC和HC)、僅出生后暴露(CL和CH)、出生前后均暴露(LL和HH)于PFOS的動物模型。二、動物處理方式：仔鼠斷乳后繼續(xù)攝食與哺養(yǎng)母鼠相同的飼料直至PD28。在PD1時(shí)CC、LC、HC組和PD14、PD28時(shí)各組分別取7～8只仔鼠斷頭法處死，冰上迅速取腦。4％多

5、聚甲醛固定其中3個(gè)樣品用于組織石蠟切片，其余樣品置于—70℃冰箱保存待用。三、觀察指標(biāo)與檢測方法：大鼠仔鼠額葉皮質(zhì)中IGF—Ⅰ、IGF—Ⅰ R、IGFBP—2和NR2B mRNA水平檢測—RT-PCR法；額葉皮質(zhì)和海馬結(jié)構(gòu)中NR2B蛋白表達(dá)水平檢測—免疫組織化學(xué)染色法。四、數(shù)據(jù)處理：全部數(shù)據(jù)分析處理均采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件，實(shí)驗(yàn)結(jié)果用x±s表示。各實(shí)驗(yàn)組與對照組數(shù)據(jù)之間比較：數(shù)據(jù)經(jīng)正態(tài)性檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布的進(jìn)行單因素方差分析，LS

6、D(方差齊)或Dunnett's T3(方差不齊)檢驗(yàn)組間差異的顯著性；不符合正態(tài)分布的用秩和檢驗(yàn)。p<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 結(jié)果：一、PFOS對大鼠仔鼠額葉皮質(zhì)中IGF—Ⅰ、IGF—ⅠR、IGFBP—2mRNA以及NR2B mRNA和蛋白表達(dá)水平的影響PD1時(shí)，暴露組仔鼠IGF—Ⅰ、IGF—Ⅰ R、IGFBP—2 mRNA水平顯著高于對照組(P<0.01)。PD14時(shí)，除LC組仔鼠IGF—Ⅰ R mRNA水平顯著高

7、于對照組之外，其余各暴露組仔鼠三者mRNA水平顯著低于對照組(P<0.05)。PD28時(shí)，暴露組仔鼠IGF—Ⅰ、IGF—Ⅰ R mRNA水平顯著低于對照組(p<0.01)，而IGFBP—2 mRNA水平與對照組之間的差異無顯著性。PD1時(shí)HC組，PD14時(shí)LC、HC和HH組仔鼠大腦額葉皮質(zhì)中NR2B mRNA水平均顯著低于對照組(P<0.05)；而在PD28時(shí)，各組間均數(shù)差異無顯著性。PD14時(shí)各組仔鼠大腦額葉皮質(zhì)中NR2B蛋白水平顯著

8、低于對照組(p<0.01)。二、PFOS對大鼠仔鼠海馬結(jié)構(gòu)中NR2B蛋白表達(dá)水平的影響出生前PFOS暴露PD1時(shí)LC組仔鼠海馬CA1區(qū)NR2B蛋白水平顯著低于對照組(p<0.05)；PD14時(shí)，PFOS的影響擴(kuò)大到仔鼠海馬結(jié)構(gòu)各區(qū)；PD28時(shí)僅HC組仔鼠海馬CA1區(qū)NR2B蛋白水平顯著降低(P<0.05)。出生后PFOS暴露和出生前后均PFOS暴露組仔鼠PD14時(shí)CA3和DG區(qū)NR2B蛋白水平均顯著低于對照組(p<0.01)，PD28時(shí)

9、CA1和CA3區(qū)水平降低(P<0.05)。 結(jié)論：1.出生前暴露PFOS可以導(dǎo)致PD1時(shí)大鼠仔鼠額葉皮質(zhì)IGF—Ⅰ、IGF—Ⅰ R和IGFBP—2 mRNA水平顯著高于對照組，而發(fā)育后期降低；出生后暴露和出生前后均暴露PFOS導(dǎo)致三者mRNA水平降低。2.出生前后PFOS暴露導(dǎo)致出生后發(fā)育早期大鼠仔鼠額葉皮質(zhì)NR2B mRNA和蛋白表達(dá)水平降低。3.出生前后PFOS暴露導(dǎo)致出生后發(fā)育時(shí)期大鼠仔鼠海馬結(jié)構(gòu)各區(qū)NR2B蛋白表達(dá)水平降