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双酚A(Bisphenol A,BPA)是一种常见的内分泌干扰物,广泛应用于生产食品包装和饮料容器以及其他塑料制品。BPA易溶于酸、碱、油脂等,从盛装食品和饮料的塑料容器中渗出到食物中而被人体吸收。其结构式与己烯雌酚(DES)相似,兼有雌激素和抗雄激素活性,可影响性腺的发育,干扰性激素的合成与活性。近年来关于BPA对脑发育和行为的影响更是引起广泛关注。已有研究表明,BPA暴露能够改变海马神经元的结构功能,影响小鼠的情绪、空间学习和社会交互能力。社会行为在群居动物的生存繁殖中占据重要地位,包括人类。社会行为涵盖了社会性行为、社会等级、攻击性行为、通讯行为等方面。社会行为异常将导致个体社会关系紊乱,脱离群体生活而被淘汰。青春期是社会心理和各种情感及价值观形成的关键时期,更是社会行为形成的关键时期。此时,性腺开始发育并逐渐成熟,对大脑发育及其性别分化十分重要。大脑能够控制个体运动、记忆和情感等活动,且对BPA十分敏感。其中纹状体、杏仁核脑区以及多巴胺奖赏系统,在社会行为的调控作用中占据着重要地位。因此推测,青春期BPA暴露会影响成年雄鼠的性行为、攻击等社会行为。实验分别通过三室、社会互作、居住-入侵和垫料倾向等行为模型检测成年雄鼠的社会交互能力、社会环境下的性行为和攻击行为、雄鼠的嗅觉能力。采用Elise检测成年雄鼠的血清和脑组织中的睾酮水平,蛋白质免疫印迹实验(Western blot)检测纹状体、杏仁核脑区的雄激素受体(AR)以及多巴胺系统相关蛋白(DAT、D1和D2)的表达水平进一步探讨BPA影响社会行为的机制。研究方法购买3周龄雄性ICR小鼠常规饲养适应1周后随机分成3个BPA组(0.04、0.4、4 mg/kg/d)和1个溶媒对照组(油),分别连续灌胃18天(PND 28～PND 46)(PND,出生后天数)。每天观察小鼠的活动状态,每周定时记录体重。PND49开始进行青春期同、异性社会玩耍行为实验(n=14),初探BPA是否影响雄鼠与同、异性小鼠的社会玩耍时间。PND 91进行成年期行为测定。通过三室模型,检测BPA对雄鼠社会交互能力与新奇偏好的影响。利用同、异性社会交互行为,检测BPA是否影响雄鼠与同、异性的社会交互能力和交配行为。通过居住-入侵模型,检测BPA是否影响雄鼠的攻击行为。小鼠主要是通过气味来识别个体进行交流,故采用垫料倾向模型检测BPA对雄鼠嗅觉的影响。同时,取未进行行为实验的成年雄鼠眼眶取血,断头取脑(n=12)。运用Elise分析法,检测成年雄鼠大脑和血清的睾酮水平。另取6只未进行行为检测的雄鼠,分离两侧纹状体和杏仁核,用Western blot检测雄激素受体(AR)、多巴胺转运体(DAT)、多巴胺受体(D1和D2)的蛋白表达水平。研究结果1.激素水平与生殖发育雄鼠血清与脑内的睾酮水平检测发现,4 mg/kg/d BPA暴露显著降低成年雄鼠睾酮水平(脑:P<0.05;血清:P<0.01),但不影响雄鼠体重、生殖器官系数以及肛殖距。2.行为检测(1)青春期社会玩耍实验发现,BPA暴露使青春期雄鼠与同、异性小鼠的玩耍时间有减少趋势,但影响无统计学上的意义。(2)成年期三室模型检测发现,BPA暴露不影响雄鼠在各个隔间的停留时间,但显著降低雄鼠对陌生鼠的探索时间(0.4～4 mg/kg/d,P<0.05,P<0.001,P<0.05)以及社会与非社会隔间探索时间比值(0.4mg/kg/d,P<0.05),显著延长雄鼠对熟悉鼠的探究(4 mg/kg/d,P<0.001),显著升高探索熟悉与陌生鼠的时间比值(0.4～4 mg/kg/d,均P<0.01),表明BPA暴露降低了雄鼠对社会区域和陌生鼠的探索意愿。(3)垫料倾向实验结果显示,0.04～4 mg/kg/d BPA暴露显著降低了雄鼠在雌性垫料区的探索时间(P<0.05,P<0.01,P<0.05)。0.4、4mg/kg/dBPA暴露延长了雄鼠对雄性垫料的探索时间(P<0.01,P<0.05),且显著降低雌、雄垫料区停留时间比值(P<0.01,P<0.05),提示BPA暴露降低了雄鼠对雌性气味的偏好,嗅觉功能可能受损。(4)社会互作实验发现,0.04、4 mg/kg/d BPA暴露显著增加雄鼠同性之间的爬跨发生率(P<0.05,P<0.01),缩短爬跨潜伏期(P<0.05,P<0.01),但不影响与异性之间的爬跨行为。BPA暴露还显著增加了雄鼠对雄性生殖器的嗅探时间(0.04～4 mg/kg/d;P<0.05,P<0.01,P<0.001),降低了其与异性的交互时间(0.04 mg/kg/d,P<0.05),并不显著影响对雌性生殖器的嗅探、以及与同性的交互时间。综上,BPA暴露可增加雄鼠与同性之间的交配行为和生殖器探索,却降低与异性之间的交互作用。(5)居住-入侵实验发现,4mg/kg/dBPA暴露降低雄鼠攻击行为的发生率和攻击总时间(P<0.05),延长了攻击潜伏期(P<0.05);0.04、4mg/kg/dBPA还显著增加雄鼠亲和行为时间(P<0.01,P<0.05),提示BPA暴露降低了雄鼠的攻击行为,增加其亲和行为的发生。3.Western Blot 分析BPA暴露显著上调纹状体脑区AR(0.04、0.4 mg/kg/d,均P<0.05)和DAT(0.04 mg/kg/d,P<0.05)表达,但对杏仁核脑区无显著影响;0.04、4mg/kg/d BPA暴露上调纹状体和杏仁核脑区D1和D2受体表达(纹状体:D1,P<0.001,P<0.05;D2,P<0.05,P<0.001;杏仁核:D1,均P<0.05;D2,P<0.05,P<0.001)。提示BPA暴露改变了纹状体AR表达水平,并干扰纹状体和杏仁核的DA递质系统的活动。结论:青春期BPA暴露虽然不显著影响青年雄鼠的社会玩耍,但改变雄鼠成年后的社会行为,降低其社会交互能力和社会新奇偏好,增加同性之间的爬跨、亲和行为,降低入侵攻击行为。这些社会行为的改变可能与BPA暴露降低成年雄鼠脑和血清的睾酮水平、改变纹状体AR表达水平有关;此外,与社会行为相关的纹状体和杏仁核的DA递质系统的改变可能也有关。由于BPA对雄性社会行为的影响具有永久的毒性作用,这应该引起高度重视。