低剂量双酚A的神经发育毒性及其机制

【作者】 刘然； 蒋建军； 尚兰琴； 吴双； 孔丹； 王宛怡； 郝卫东；

【机构】 北京大学医学部公共卫生学院毒理学系； 农业部农药检定所；

【摘要】 目的探索低剂量双酚A（BPA）的神经发育毒性以及信号转导通路在其中的作用。方法低剂量BPA(10^-6,10^-8,10^-10和10^-12mol·L^-1)作用于原代培养大鼠胚胎中脑细胞,观察中脑细胞的增殖和集落分化情况;利用Western blot法检测神经前体细胞特异性标志物nestin、星形胶质细胞特异性标志物GFAP、神经元特异性标志物NeuN的蛋白表达情况,应用荧光定量PCR法检测nestin、GFAP、成熟神经元标志物NSE、不成熟神经元标志物tublin3、细胞增殖因子Ki67、notch通路受体notch1及其下游转录因子（Hes1、Hes5、math3和ngn2）mRNA表达情况。孕鼠随机分为3组,每组15只,从妊娠第6天（GD6）至仔鼠出生后第1天（PND1）经口给予0,50μg·kg^-1和50 mg·kg^-1的BPA。检测妊娠第14天和第18天和出生后第一天子代端脑发育情况:Western blot法检测nestin,GFAP和NeuN的蛋白表达情况,应用荧光定量PCR法检测nestin,GFAP,NSE,tublin3和Ki67 mRNA表达情况,免疫荧光法检测子代端脑nestin,Ki67和GFAP的表达情况。Western blot法检测ERK和JNK磷酸化水平,荧光定量PCR法检测notch1,Hes1,Hes5,math3和ngn2 mRNA表达情况。结果低剂量水平的BPA不影响原代培养中脑细胞的增殖和集落的分化,但可降低tublin3 mRNA表达水平,增加GFAP蛋白和mRNA表达水平;显著增加Notch通路受体Notch1及其下游效应转录因子（ngn2和math3）mRNA的表达水平。孕期暴露低剂量BPA(50μg·kg^-1)可以增加GD14,GD18和PND1子代端脑nestin mRNA和蛋白表达水平,增加细胞增殖因子Ki67 mRNA表达水平;免疫荧光染色显示BPA染毒组各时期子代端脑nestin和Ki67表达阳性细胞显著增加;低剂量BPA可增加GFAP蛋白和mRNA表达水平。50μg·kg^-1BPA可以增加ERK磷酸化水平,调节notch1,Hes1,Hes5,math3和ngn2 mRNA表达水平。结论①低剂量BPA虽然不影响原代培养中脑细胞的增殖和分化,但可抑制新生神经元的分化,促进其向星形胶质细胞分化。②孕期暴露低剂量BPA(50μg·kg^-1)可以促进细胞增殖,促进神经前体细胞自我更新,此作用可能是通过激活ERK产生的。③孕期暴露低剂量BPA(50μg·kg^-1)可以促使神经前体细胞提前分化,并促使细胞向星形胶质细胞方向分化,Notch通路和bHLH家族可能参与了这一效应。更多还原