【摘 要】
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目的:双酚AF（BPAF）是内分泌干扰物BPA的主要替代品。近年来研究发现BPAF暴露诱导斑马鱼神经元细胞凋亡和下丘脑-垂体-性腺腺轴受损,并会破坏神经行为功能,表明BPAF对神经系统具有潜在毒性,然而关于BPAF对脑和神经行为影响的作用机制还需进一步研究。肠道微生物组群的紊乱可能导致神经行为障碍,研究表明微生物-肠脑轴作为一种双向信息调节途径影响大脑功能,我们拟观察露于BPAF小鼠的抑郁行为及肠
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目的:双酚AF（BPAF）是内分泌干扰物BPA的主要替代品。近年来研究发现BPAF暴露诱导斑马鱼神经元细胞凋亡和下丘脑-垂体-性腺腺轴受损,并会破坏神经行为功能,表明BPAF对神经系统具有潜在毒性,然而关于BPAF对脑和神经行为影响的作用机制还需进一步研究。肠道微生物组群的紊乱可能导致神经行为障碍,研究表明微生物-肠脑轴作为一种双向信息调节途径影响大脑功能,我们拟观察露于BPAF小鼠的抑郁行为及肠道菌群结构特征的改变。从肠道菌群-肠脑轴角度初步探讨BPAF对小鼠焦虑抑郁的可能机制。方法:1.动物模型建立:3周龄KM雄鼠30只随机分到3个剂量组,分别暴露于对照组（玉米油,Control group,n=10）,低剂量组（0.4mg/kg BPAF,Low-dose group,n=10）,高剂量组（4mg/kg BPAF,High-dose group,n=10）,口服染毒持续四周。2.BPAF暴露对小鼠神经行为的影响:旷场、强迫游泳实验以及悬尾实验检测小鼠焦虑抑郁行为。3.BPAF暴露对小鼠神经元病理变化:HE染色观察海马组织神经元损伤。4.BPAF暴露对小鼠脑内ERβ、GABAA-2αR受体蛋白表达的影响:Western blot检测各组小鼠海马组织中ERβ和GABAA-2αR受体蛋白的浓度。5.BPAF暴露小鼠海马及血清中5-HT、GABA水平变化:ELISA检测海马、血清中神经递质5-HT、GABA变化。6.BPAF暴露对小鼠肠道菌群改变的影响:对小鼠盲肠内容物采取16Sr RNA基因测序方法,再进行生物信息分析。结果:1.神经行为学实验:旷场实验结果显示中央区域活动时间三个实验组无明显差异（P＞0.05）,低剂量组在中央区域活动路程低于对照组,高剂量组的中央区域活动路程和总路程显著低于对照组（P＜0.05）。强迫游泳实验结果显示BPAF暴露组小鼠后四分钟静止不动时间比对照组增加,高剂量组与对照组的差异具有统计学意义（P＜0.05）,但低剂量组差异不具有统计学意义。悬尾实验结果显示高剂量组小鼠的后四分钟静止不动时间显著增加（P＜0.05）。2.小鼠脑组织病理结果:对照组小鼠海马组织神经元结构清晰,大小正常,BPAF暴露组小鼠海马组织神经元结构基本清晰,但神经元数目减少,细胞排列不整齐。3.Western blot结果:高剂量组小鼠海马ERβ、GABAA-2αR蛋白水平与对照组相比显著下调（P＜0.05）。低剂量组小鼠海马的ERβ和GABAA-2αR蛋白表达量低于对照组,但差异没有统计学意义（P＞0.05）。4.海马、血清中神经递质结果:高剂量组海马组织及血清中5-HT、GABA含量均比对照组降低（P＜0.05）。低剂量组海马组织及血清中5-HT、GABA与对照组相比均降低,但差异无统计学意义（P＞0.05）。5.16Sr RNA肠道菌群检测结果:BPAF暴露组与对照组相比,在Good’s-coverage、Shannon、Chao1指数上无明显差异,而在Simpson指数上,BPAF暴露组显著高于对照组（P＜0.01）。β多样性分析结果显示三组小鼠肠道菌群组成存在明显差异。在门水平上,所有样本菌群主要由拟杆菌门、厚壁菌门、变形菌门、放线菌门构成,对照组在拟杆菌门、变形菌门的丰度上显著低于高剂量BPAF暴露组（P＜0.05）,高剂量BPAF暴露组与对照组相比在厚壁菌门丰度上显著降低（P＜0.05）,而低剂量BPAF暴露组与对照组在门水平上相比有差异但差异无统计学意义。属水平上含量前十的菌种进行比较。对照组的乳杆菌属丰度显著高于高剂量BPAF暴露组（P＜0.05）,虽然对照组乳杆菌属丰度高于低剂量BPAF暴露组,但差异无统计学意义（P＞0.05）。6.肠道菌群与神经递质的相关性分析结果:与对照组相比,高剂量BPAF暴露组的海马组织及血清中5-HT、GABA含量均明显降低（P＜0.05）,低剂量组海马组织及血清中5-HT、GABA含量降低但无统计学差异。进一步对神经递质和差异菌属的相关性进行分析,结果发现海马组织、血清中5-HT以及血清中GABA水平与厚壁菌门呈正相关（P＜0.05）,海马组织及血清中5-HT、GABA水平与变形菌门呈负相关（P＜0.01）,海马组织中5-HT水平与拟杆菌门呈负相关（P＜0.05）,其余差异菌群与神经递质水平无显著相关（P＞0.05）。结论:1.高剂量BPAF暴露能诱导小鼠焦虑抑郁行为。2.高剂量BPAF暴露小鼠海马组织及血清神经递质（5-HT、GABA）下降。3.BPAF暴露诱导小鼠焦虑抑郁行为可能与肠道菌群改变有关,高剂量BPAF暴露组小鼠肠道菌群存在有益菌如乳杆菌属的减少。4.肠道菌群可能通过影响神经递质的合成进而通过肠-脑轴使小鼠发生了抑郁。
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