环境内分泌干扰物对雌鼠行为的影响
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【摘要】目的 设计此实验是观察围产期BPA暴露对成年后雌鼠行为的影响。方法 母鼠在围产期每天口服BPA200 μg/Kg，待其子代雌鼠70日龄进行社会互作行为测试。结果 BPA组雌鼠对同性刺激鼠的亲密行为显著增加，对异性刺激鼠的亲密行为显著减少； BPA组雌鼠有爬胯行为出现，对照组的雌鼠有自饰行为出现；同时，BPA组雌鼠探究水平明显降低。结论 这些结果表明围产期BPA暴露对雌鼠的行为产生了雄性化的效应。
【关键词】双酚A 雌性小鼠 社会性 焦虑 探究能力
中图分类号：R994.6文献标识码：A文章编号：1005-0515(2010)11-037-03
环境内分泌干扰物可以模拟天然激素的作用, 扰乱内分泌系统的正常功能, 影响性激素敏感组织的发育和长期功能, 特别是在组织形成和发育阶段(如在围产期)的暴露, 对人类健康及野生动物造成极大的威胁[1]。双酚A ( BPA)化学名4 - 二羟基二苯基丙烷,分子量228,白色晶体,低等毒性,结构与雌激素类似,是动物实验已经明确的一种激素活性物质。它被广泛应用于生产碳酸聚酯、聚苯乙烯树脂、塑料制品等工业产品中,可通过食品包装容器或塑料薄膜渗入食品或饮料而进入体内,干扰机体内分泌系统,对人体产生有害作用[2]。以往的研究主要关注其对生殖系统和发育的毒性作用[2], 但近年来越来越多的研究者开始观察其对中枢神经系统的影响。
近年来的研究表明,发育期母体暴露于低剂量BPA,结果发现雌雄鼠大脑内蓝斑核团的大小发生改变，并且消除了蓝斑控制的行为的性别分化[3]；围生期母体BPA暴露可影响雄性子代大鼠的大脑皮层结构, 以及大脑皮层和海马神经元的形态发育[4]。这说明发育中的脑和中枢神经系统是对BPA敏感的靶器官。脑和中枢神经系统控制着成年后的行为如性行为、社会行为和非社会行为的表达模式。而国内外关于BPA暴露对行为的影响方面的报道很少, 尤其是关于对社会行为的影响。因此本研究通过在围产期将母鼠暴露于BPA，应用同性和异性社会互作行为检测，观察其雌性子代社会行为的变化，探讨围产期BPA 暴露对小鼠社会行为的影响, 为环境内分泌干扰物BPA 的环境安全性确定提供依据。
1 材料和方法
1.1 实验动物
C57BL/6 成年(7-8周龄)雄性和雌性小鼠，购自西安交通大学实验动物中心。动物饲养在陕西师范大学生命科学学院动物饲养室，实验前让动物在饲养室适应一周，每5只饲养在42cm×26cm×20cm的标准透明塑料箱内。保持整个实验过程中自由饮水及进食，饲养室室温控制在21±2℃，光周期12L:12D(于20:00开灯)。
1.2实验动物分组及处理方法
动物在饲养室适应一周后，随机配成16窝(2只雌鼠和1只雄鼠)。每日定时检查阴道栓是否形成，一旦发现有阴道栓形成，该雌鼠就被认为是怀孕的第一天。从怀孕的第三天到小鼠出生后的第二十一天为处理时间，怀孕的雌鼠随机分为二组，双酚A(BPA，Sigma Company)组及对照(OIL)组。BPA组：每天定时口服双酚A200μg/Kg，用50μl 芝麻油(芝麻油：酒精=9：1)溶解；OIL组：每天定时口服50μl 芝麻油。所有的小鼠在出生后第二十一天断奶分窝，每窝随机抽取2只雌鼠，每笼按4只的标准喂养。在小鼠日龄70天时开始进行行为检测，依次为同性、异性社会互作行为检测，行为检测均于14:00-18:00进行。雌鼠的动情周期用阴道涂片确定。处于动情间期的雌鼠数据被记录。
1.3同性社会互作行为检测方法
同性社会互作行为观察在被测鼠单独隔离24小时之后进行。光照强度为50lux。选择无性经验、与被测鼠具有相似年龄和体重的陌生同性鼠作为刺激鼠，刺激鼠尾部部分涂色作标记。行为观察开始时，将刺激鼠放入被测鼠的鼠笼内，使用DV摄像机拍摄5分钟，记录后使用Noldus Observe 5.0 (Noldus,Holland) 软件分析其行为。
1.4 异性社会互作行为检测方法
异性社会互作行为观察选择无性经验、与被测鼠具有相似年龄和体重的陌生异性鼠作为刺激鼠，其他操作与同性社会互作的相同。
1.5统计分析
行为变量结果用SPSS10.0软件进行统计分析。文中数据以平均值±标准误表示。被测鼠新笼子行为数据同性别不同处理间进行比较时采用独立样本t检验。差异显著性水平设为p=0.05。
2 结果
2.1 BPA对雌性小鼠同性社会互作行为的影响 见表1
表1显示，经独立样本t检验，BPA组与OIL组相比，与同性刺激鼠亲密行为的持续总时间和频次明显增加。相对于OIL组，BPA组探究环境的持续总时间和频次也显著增加。
2.2 BPA对雌性小鼠异性社会互作行为的影响 见表2
表2显示，经独立样本t检验，BPA组与OIL组相比，与异性刺激鼠亲密行为的持续总时间和频次明显降低。
3 讨论
围产期是神经行为形成和性别分化的关键时期。在此期间，相关脑区的发育程度直接影响动物成年后的行为。而雌激素在脑的发育和性分化形成中有重要的作用，大量实验证明雌激素对控制神经内分泌、行为和认知功能的中枢神经系统的发育和性分化起关键的作用。围产期在雌激素存在的情况下，动物个体发育出一个雄性的脑，而没有雌激素存在的情况下，动物个体发育出一个雌性的脑[5]。BPA的化学结构与雌激素相似，它可以与雌激素受体结合，进而影响对雌激素敏感的生理过程和行为[6]。
本实验结果显示，围产期暴露于BPA可以改变雌鼠的社会性。在社会互作行为检测中，BPA组与同性刺激鼠的亲密行为明显增加，但其对异性刺激鼠的亲密行为明显减少。这与前人的实验结果相似，围产期暴露于BPA改变了雌鼠社会性：更倾向于与同性雌鼠玩耍，社会探究的行为也增加[7]。在社会互作行为测试中，还观察到围产期BPA处理的雌鼠出现爬胯行为，对照组的雌鼠有自饰行为出现，而在社会互作行为检测中，自饰行为的持续总时间和频次增多说明其焦虑水平低[8]；与此同时，BPA组的雌鼠与对照组相比，探究环境的持续总时间和频次明显减少，说明BPA组雌鼠非社会性探究能力显著下降。大量实验证明，正常情况下，雌鼠比雄鼠活跃，这也说明雌鼠的焦虑水平相对低一些，同时雌鼠更愿意亲近异性鼠，并且雌鼠的探究水平高于雄鼠[7,9]，而BPA组的雌鼠总的说来，焦虑水平增加，探究能力下降，更愿意亲近同性鼠，且有爬胯行为出现，这些均说明围产期暴露于BPA对雌鼠产生了雄性化的效应，BPA处理后的雌鼠的行为更接近正常的雄鼠。
综上所述，围产期暴露于BPA改变了雌鼠的社会性、探究能力和焦虑水平，使其更趋向于正常的雄鼠，对其产生了雄性化的效应。而这种改变是通过影响脑和中枢神经系统发挥作用的，但是关于BPA如何影响脑发育的作用机制还需要进一步的研究。
参考文献
[1] Kang J.H., Kondo F., & Katayama Y. Human exposure to bisphenol A. Toxicology, 2006, 226(2/3): 79?89 ......
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