PFOS通过促进神经炎症和神经元损伤诱导大鼠认知功能障碍

Perfluorinated octane sulfonates (PFOS) displays significant neurotoxicity, leading to the impairment of learning, memory and cognitive function. Our preliminary data found that PFOS could cause astrocyte activation and the secretion of inflammatory factor IL-1β, potentially resulting in neuronal damage, amyloid beta (Aβ) accumulation and cognitive dysfunction. Based on these findings, the research group proposes the hypothesis that PFOS caused neuronal damage and the central nervous system dysfunction through astrocytes activation and nerve inflammation. We plan to first analyze that the effect of PFOS exposure on rat behaviors and the damage of learning and memory ability. Next, we will analyze the association between astrocyte activation and neuronal damage in brain tissue. Furthermore, our group will determine the impact of astrocyte activation on neuronal release of Aβ. Finally, using cultured astrocyte model, we will investigate the molecular mechanism underlying PFOS-induced neuronal damage through Aβ and inflammatory cytokines IL-1β. The development of this project will help clarify the precise mechanism underlying PFOS neurotoxicity, and thus benefit the prevention and therapy of PFOS-induced neurotoxicity.

全氟辛烷磺酸盐（PFOS）具有明显神经毒性，可导致学习记忆能力下降和认知功能损伤。课题组前期预实验发现，PFOS可引起星形胶质细胞活化以及炎症因子IL-1β的分泌，进而导致神经元损伤和动物认知功能下降。基于此，课题组提出PFOS可通过引起星形胶质细胞炎性活化和神经元损伤的机制，促进中枢神经系统功能障碍的假说。课题组拟首先分析PFOS暴露对大鼠行为及学习记忆能力的影响；进而分析脑组织中胶质细胞活化和神经炎症的改变，以及炎症因子改变和神经元损伤的关联；并分析神经元损伤后，释放的Aβ对星形胶质细胞炎症激活的影响；最后在体外分析PFOS诱导星形胶质细胞活化和炎症因子IL-1β诱导神经元损伤，以及神经元释放Aβ的分子机制。本课题的开展将有助于阐明PFOS诱发神经毒性确切机制，并为全氟辛烷磺酸及其类似环境毒物引起的神经毒性疾病的预防和治疗提供理论依据。

全氟辛烷磺酸盐（PFOS）作为一种持久的生物蓄积性化合物，广泛应用于生活生产的各个领域。大量研究表明，全氟辛烷磺酸具有明显的神经毒性作用。本研究中，课题组通过在动物组织、细胞和分子机制多个层次的深入研究，结果表明一定剂量的PFOS暴露能诱导神经系统海马神经元的损伤。通过建立PFOS的体外毒性模型，推测并证实了PFOS暴露通过JAK2/STAT3以及PI3k/AKT/NF-κB信号通路诱导星形胶质细胞活化，并介导IL-1β以及TNF-α等炎性因子的分泌。明确在PFOS慢性暴露条件下，星形胶质细胞持续过度释放TNF-α会引起神经元的损伤与死亡。最后通过干预神经系统相关分子通路发现神经病变有所改善。这些研究结果提示PFOS诱导的神经毒性可能与PFOS激活JAK2/STAT3以及PI3k/AKT/NF-κB等信号通路，促进炎性因子分泌，引起神经元损伤与死亡有关。本研究的开展阐明了PFOS诱发神经毒性的确切机制，并为全氟辛烷磺酸及其衍生物等环境有机污染物诱发神经系统功能障碍的预防和治疗提供了新的思路与潜在的应用靶点。