信号转导通路和表观遗传模式在双酚A神经发育毒性中的作用

应用整体动物和培养神经细胞为研究体系，在对环境内分泌干扰物双酚A（BPA）神经发育毒性研究的基础上,研究有丝分裂原活化蛋白激酶(MAPKs)和cAMP反应元件结合蛋白(CREB)信号转导途径及表观遗传改变（DNA甲基化和组蛋白乙酰化）在双酚A神经发育毒性中的作用及其它们相互间及与雌激素受体（ER）介导途径之间的调控关系。旨在为进一步阐明双酚A的神经发育毒性及其分子机制提供理论依据。

本课题在体内研究了围生期双酚A（BPA）暴露对大鼠子代行为发育和学习记忆的影响，以中脑细胞微团培养为研究体系研究了BPA的神经毒性，并从信号转导通路，雌激素受体(ESR)表达及DNA甲基化改变等方面探讨了BPA神经发育毒性的机制。围生期BPA暴露对大鼠子代行为发育和学习记忆影响的体内研究结果显示，5mg/kg及以上剂量BPA暴露后，仔鼠的神经行为发育指标（平面翻正反射指标、负向地性反射指标、空中翻正反射指标等）即可出现异常。BPA围生期暴露可导致仔鼠在不同的发育阶段的空间学习记忆能力改变，对雄性更敏感。提示，BPA对人类胎儿的神经系统的发育毒性值得关注。随着围生期暴露BPA剂量的升高，仔鼠大脑皮质ESRβ启动子区的甲基化水平明显降低，ESRβ表达升高；仔鼠海马区及视前区皮质中ESR启动子区的O/B区、A区、ON区和OS区甲基化水平呈现先升高后降低或先降低后升高的趋势，ESR的表达也有所改变。BPA围生期暴露是否通过引起大脑皮质ESR的表观遗传学改变进而改变ESR表达，而导致子代大鼠行为学改变，值得进一步研究。在用中脑微团培养的体外研究中发现，高剂量的BPA可以明显抑制中脑微团细胞的增殖和集落分化，阻滞细胞周期，诱导细胞凋亡，但此作用不能被ESR抑制剂逆转，推测此效应是不依赖于ESR作用的。高剂量的BPA可显著抑制JNK和CREB的磷酸化水平，同时可明显增加p53-线粒体凋亡通路相关分子（Bax、p53）m RNA的表达。低剂量水平的BPA虽然不影响中脑微团细胞的增殖和分化，但可以影响MAP-2和synapsin I的表达，进而影响神经元细胞突起的形态，还使 p-ERK的表达水平降低。研究结果对进一步阐明BPA神经毒性的信号转导机制提供了重要科学信息。