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双酚A(Bisphenol A,BPA),工业上广泛用于生产聚碳酸酯和环氧树脂等,是一种日常生活中无处不在的环境雌激素,动物以及细胞实验证实暴露于高浓度双酚A可导致生殖、免疫和神经发育等毒性效应。日常生活中的低剂量双酚A暴露值虽低于美国环保署或欧洲食品安全局给出的生物安全剂量值,但是由于其长期和被动暴露,其潜在的健康危害尚存在争议。儿童/青少年处于神经生长发育的关键时期,是双酚A环境暴露的敏感人群。因此,本研究旨在通过模拟不同浓度双酚A暴露情况,研究双酚A暴露对幼龄雄鼠脑细胞和学习记忆行为的影响,从而科学评估日常生活模式下儿童/青少年由于双酚A环境暴露的神经毒性效应与行为学改变的关系。本研究以4周龄的雄性幼鼠为实验对象,设置溶媒对照组、低浓度(0.1μg/mL)、中浓度(10μg/mL)、高浓度双酚A暴露组(1000μg/mL),连续给药8周,通过彗星电泳法、海马神经元计数法检测各组小鼠脑细胞的损伤程度,通过Y迷宫训练法和海马长时程增强实验评价双酚A暴露对小鼠的学习记忆行为影响。实验结果如下: 1、幼龄雄性小鼠经过8周时长的不同浓度双酚A暴露后,其脑细胞会产生明显的DNA损伤(p<0.01)。即使是环境双酚A暴露的低浓度组(0.1μg/mL)小鼠的脑细胞DNA损伤,与溶媒对照组也存在显著性差异(p<0.01),且随着双酚A暴露浓度的升高(10μg/mL、1000μg/mL),DNA损伤程度会加剧。这说明,即使是普通环境双酚A暴露浓度也会对幼龄雄鼠的脑细胞DNA产生损伤。 2、Y迷宫训练结果显示,以各组小鼠的每日正确反应率来看,溶媒对照组、低浓度组和中浓度组小鼠均比高浓度组小鼠提前1天达标。实验日的第5天到第8天间,溶媒对照组小鼠的日达标率最高,而高浓度组始终最低。 3、不同浓度双酚A暴露对海马CA1、CA3、DG区的神经元数目的影响趋势不同。海马CA1区中,高浓度组的神经元数目相对于溶媒对照组有明显的下降(p<0.05)。海马CA3区中,小鼠的神经元数目随双酚A暴露浓度增加,呈现一个倒U形的非单调剂量效应关系,即低浓度和高浓度组小鼠的神经元数目显著低于溶媒对照组和中浓度组(p<0.01)。海马DG区中,三个暴露组和溶媒对照组小鼠的海马DG区神经元数目均比较接近,组间无显著性差异。综合海马三个分区实验结果,说明双酚A暴露确实会损害海马细胞,且CA3区比CA1区更敏感。 4、各组海马脑片经TBS诱导后均能成功产生长时程增强(LTP),其增强的幅度依次为,低浓度组小鼠<中浓度组小鼠<对照组小鼠,且溶媒对照组与低浓度组小鼠之间具有显著性差异(p<0.05),说明低剂量双酚A暴露对TBS诱导的海马LTP有抑制作用。 综上所述,低剂量的双酚A暴露确实能够引发幼龄雄鼠的神经毒性效应,如:脑细胞DNA损伤,海马CA3区的神经元数目减少,海马Schaffer侧支-CA1环路的长时程增强的抑制,影响迷宫学习记忆行为。这提示我们应多关注普通人群的长期、被动双酚A环境暴露,特别是处于生长发育期的婴幼儿和儿童/青少年。