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全氟辛酸通过激活HPA轴诱导小鼠抑郁样行为的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月25日 来源:Environment International 10.3
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推荐:本研究揭示了环境内分泌干扰物全氟辛酸(PFOA)通过激活下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴,上调室旁核(PVN)促肾上腺皮质激素释放因子(CRF)表达,导致海马糖皮质激素受体(GR)功能紊乱和NMDA受体依赖性突触可塑性损伤,最终诱发抑郁样行为。该发现为环境污染物致抑郁机制提供了新见解,并为靶向CRF1R和GR的干预策略提供了理论依据。
全氟辛酸(PFOA)作为典型的"永久性化学物质",因其卓越的防水防油特性被广泛应用于工业和消费品中。然而这种高度稳定的化合物在环境中持久存在,已在全球范围内的土壤、水体和生物组织中被检出。更令人担忧的是,流行病学研究显示PFOA暴露与肝毒性、免疫抑制、发育异常甚至癌症风险增加相关。尽管其健康危害日益受到关注,但PFOA对情绪调节的影响机制仍属未知领域。
针对这一科学空白,温州医科大学瓯江实验室的研究团队开展了一项创新性研究。通过建立小鼠PFOA暴露模型,研究人员首次揭示了这种环境污染物如何通过神经内分泌机制诱发抑郁样行为。相关成果发表在环境健康领域权威期刊《Environment International》上。
研究采用口服灌胃(p.o.)和侧脑室注射(i.c.v.)两种给药方式,通过开放场地实验(OFT)、强迫游泳实验(FST)和悬尾实验(TST)评估行为学变化。运用免疫组化检测c-Fos和CRF表达,Western blot分析GR蛋白水平,ELISA测定皮质酮浓度。电生理技术包括场电位记录分析Schaeffer侧支-CA1突触传递,以及全细胞膜片钳记录NMDA/AMPA受体介导的突触电流。
研究结果显示,连续10天5 mg/kg剂量的PFOA暴露显著增加小鼠在FST和TST中的不动时间,并减少OFT中央区域探索时间,表现出典型抑郁样行为。机制研究发现PFOA激活PVN神经元(c-Fos表达增加),上调CRF表达,导致血清和海马皮质酮水平升高,同时海马GR表达下调。电生理数据显示PFOA损害了NMDA受体功能,导致长时程增强(LTP)和长时程抑制(LTD)异常。
引人注目的是,PVN注射CRF1受体拮抗剂R121919或侧脑室注射GR拮抗剂RU486均可逆转PFOA诱导的行为学异常和突触可塑性损伤。这表明PFOA通过CRF-HPA轴-GR信号级联反应影响情绪调节,其中NMDA受体功能紊乱可能是下游关键效应靶点。
这项研究首次建立了PFOA暴露与抑郁样行为的直接因果关系,阐明了从环境污染物到神经精神症状的完整分子通路。发现不仅拓展了对环境内分泌干扰物神经毒性的认知,更重要的是为开发靶向CRF1R和GR的干预策略提供了理论依据。在PFOA环境污染日益受到关注的背景下,该成果对公共卫生政策制定和暴露人群健康防护具有重要指导价值。研究也存在一定局限性,如仅使用雄性动物模型,未来需要开展性别差异研究;采用的PFOA剂量较高,长期低剂量暴露效应仍需验证。这些发现为后续探索环境污染物与精神疾病关联机制开辟了新方向。
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