BPA 如何影响神经行为?阻断多巴胺转运体转运给出答案

【字体: 时间:2025年04月20日 来源:Scientific Reports 3.8

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  双酚 A(BPA)对人体健康影响备受关注。为探究 BPA 对神经行为的影响机制,研究人员以小鼠和秀丽隐杆线虫为模型展开研究。结果发现,BPA 通过阻断多巴胺转运体(DAT)转运,降低神经元表面 DAT 表达,改变动物行为。该研究为揭示 BPA 神经毒性提供依据。

  在生活中,塑料制品无处不在,而双酚 A(BPA)作为制造聚碳酸酯塑料和环氧树脂的重要原料,广泛存在于各种日常用品中。人们在不知不觉中就可能接触到 BPA,比如饮用用塑料容器盛装的水或饮料时,BPA 就有可能迁移到食物中被人体摄入。已有研究表明,BPA 是一种内分泌干扰物,会对人体健康产生诸多不良影响。在神经系统方面,它与大脑发育异常、神经递质水平改变相关,还可能导致行为和认知障碍,像注意力缺陷多动障碍(ADHD)、焦虑和抑郁等。但目前,BPA 导致这些行为和认知变化的具体分子和细胞机制还不明确。为了揭开这层面纱,天津大学的研究人员开展了深入研究,相关成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员采用了多种关键技术方法来探索 BPA 影响神经行为的机制。在细胞实验中,运用免疫荧光显微镜技术(immunofluorescence microscopy)观察细胞内相关蛋白的定位情况。在动物实验方面,通过对小鼠进行行为测试,如蔗糖偏好测试(sucrose preference test)、筑巢行为测试(nest-building behavior)和旷场实验(open field test,OFT),评估 BPA 对小鼠行为的影响;同时利用秀丽隐杆线虫(C. elegans)这一模式生物,观察 BPA 对其运动行为的作用。

行为测试:BPA 改变小鼠行为模式


研究人员首先对小鼠进行了一系列行为测试。在蔗糖偏好测试中,经过四周 BPA 处理的小鼠,相比对照组,对蔗糖的偏好明显增强,其蔗糖摄入量从对照组的 60.8% 提升到了 74.3%。在筑巢行为测试里,BPA 处理组小鼠的筑巢能力显著下降。旷场实验则显示,BPA 处理的小鼠总路径长度显著增加,说明其运动活性增强;虽然焦虑相关行为变化不明显,但站立行为(rearing)显著增多,探索行为增强。由此可见,BPA 能显著改变小鼠的行为模式。

细胞实验:BPA 阻碍 DAT 转运


为了探究 BPA 影响行为的内在机制,研究人员进行了细胞实验。在表达 YFP-DAT 的 HEK 细胞中,用 20μM BPA 处理后,通过荧光显微镜观察发现,YFP-DAT 信号主要出现在细胞核周围区域,而对照组中 YFP-DAT 多定位在细胞膜上,这表明 BPA 阻碍了 DAT 向细胞膜的转运。在 N27A 大鼠多巴胺能神经元细胞和小鼠脑切片实验中也得到了类似结果,进一步证实 BPA 会导致 DAT 转运缺陷。

毒性与摄取实验:BPA 降低 DAT 表面表达


研究人员利用 1 - 甲基 - 4 - 苯基 - 1,2,3,6 - 四氢吡啶(MPTP)毒性实验和 4 -(4 - 二甲基氨基)苯基 - 1 - 甲基吡啶(APP?)摄取实验,进一步研究 BPA 对 DAT 的影响。结果显示,BPA 能保护星形胶质细胞免受 MPTP 的毒性作用,且 BPA 处理的 N27A 细胞对 APP?的摄取明显减少,这意味着 BPA 降低了 DAT 在细胞表面的表达。

线虫实验:BPA 对游泳行为的双相影响


研究人员还以表达 GFP 标记的 DAT - 1 融合蛋白的秀丽隐杆线虫为模型进行研究。结果发现,BPA 处理对线虫的爬行行为影响不大,但对游泳行为有显著作用。50μM BPA 处理可使线虫身体弯曲频率显著增加,而 100μM BPA 处理时,身体弯曲频率明显降低,呈现出双相效应。

综合上述研究,研究人员得出结论:BPA 通过阻断多巴胺转运体(DAT)的转运,减少神经元表面 DAT 的表达,进而改变小鼠和线虫的行为。这一研究成果意义重大,它揭示了 BPA 影响神经行为的关键机制,为深入理解 BPA 的神经毒性提供了重要依据,有助于人们进一步评估 BPA 对人类健康的潜在风险,为相关疾病的预防和治疗提供新的思路和方向。在未来的研究中,可以基于此机制,进一步探索干预 BPA 神经毒性的方法,降低其对人类健康的危害。

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