环境相关剂量邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯暴露增强应激脆弱性并诱发雄性小鼠抑郁样行为

《Archives of Toxicology》：Environmentally relevant bis(2-ethylhexyl) phthalate exposure increases stress vulnerability, evoking depressive-like behaviors in male mice

　　

慢性应激是重度抑郁症的主要风险因素，且越来越多的证据表明环境污染物参与抑郁相关病理生理过程。研究人员前期研究显示，长期暴露于邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯（DEHP）通过减弱内侧前额叶皮层（mPFC）的谷氨酸能传递诱导雄性小鼠抑郁样行为，与慢性束缚应激（CIS）诱导的抑郁小鼠模型中所见效应相似。本研究探讨了慢性环境相关（ER）DEHP暴露是否增加应激脆弱性。小鼠接受DEHP（120–125 μg/kg体重）处理42天后，施加单独使用时不会引发明显抑郁样行为的阈下束缚应激（sIS）方案。值得注意的是，DEHP暴露使原本阈下的应激足以显现出显著的抑郁样表型。DEHP+sIS暴露小鼠表现出焦虑样、绝望/无助样和快感缺失样行为，同时皮质酮和活性氧/氮物种水平升高，重现了CIS诱导抑郁小鼠的关键特征。机制上，DEHP+sIS暴露小鼠与CIS小鼠均表现出mPFC中谷氨酸能信号减弱和谷氨酰胺合成酶活性降低。综上，这些发现表明持续性ER污染物暴露可使应激反应敏感化并降低应激诱发抑郁样行为的阈值，且环境污染物与心理社会应激之间未被充分认识的交互作用应在心理健康风险评估中予以更多关注。

环境相关剂量邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯暴露增加应激脆弱性并诱发雄性小鼠抑郁样行为：一项机制研究

一、研究背景与问题

重度抑郁症（major depressive disorder）是一种常见且高致残性的精神疾病，以持续情绪低落、快感缺失及日常活动兴趣减退为核心症状，并与自杀风险显著相关。慢性应激是抑郁症的重要危险因素，然而在现代社会中个体难以完全避免身心应激，因此理解应激脆弱性的调控机制对抑郁症的预防至关重要。近年来，环境污染物在抑郁症病理生理中的作用受到广泛关注，流行病学研究显示尿中邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯（bis(2-ethylhexyl) phthalate, DEHP）代谢物浓度与抑郁症状呈正相关。DEHP作为应用最广泛的邻苯二甲酸酯类增塑剂，是一种内分泌干扰化学物，人类可通过饮食等途径持续暴露。尽管已有研究报道DEHP暴露可诱导啮齿动物抑郁样行为，但多数研究仅关注暴露本身是否足以致病，未能反映现实世界中慢性污染物暴露与心理社会应激共存的复杂情况。因此，环境相关（environmentally relevant, ER）剂量DEHP暴露能否作为应激敏感化因素、降低阈下应激触发抑郁病理的阈值，尚缺乏直接实验证据。

研究人员前期工作表明，长期ER DEHP暴露可通过削弱内侧前额叶皮层（medial prefrontal cortex, mPFC）谷氨酸能传递诱导雄性小鼠抑郁样行为，这一机制与慢性束缚应激（chronic immobilization stress, CIS）模型中的谷氨酸-谷氨酰胺（Glu–Gln）循环功能障碍高度相似。基于此，研究人员提出假设：ER DEHP暴露可能增加对应激的脆弱性，使原本阈下的应激足以诱发抑郁样表型。

二、研究目的与实验设计

为验证上述假设，研究人员将3周龄雄性C57BL/6小鼠分为五组：正常饮食对照组（CTL）、DEHP饮食单处理组（DEHP）、阈下束缚应激组（sIS）、DEHP饮食联合阈下束缚应激组（DEHP+sIS）以及CIS阳性对照组。DEHP以1 mg/kg饲料的浓度掺入热量平衡的AIN-93G饲料中，连续给予42天，计算日均摄入量为122.8–124.8 μg/kg体重，经代谢率折算后人等效暴露量约为10 μg/kg体重/天，低于美国环保署和欧洲食品安全局推荐的每日可接受暴露限值。阈下束缚应激方案经预实验确定：每日束缚2小时持续7天（STR7^2h）不引起明显抑郁样行为，而每日束缚2小时持续15天（STR15^2h，即CIS）可诱导典型抑郁表型。行为测试包括开场实验（OFT）、悬尾实验（TST）和糖水偏好实验（SPT），并检测血浆皮质酮、活性氧/氮物种（ROS/RNS）、mPFC谷氨酰胺合成酶（GS）活性及酪氨酸硝化修饰、Glu/Gln/γ-氨基丁酸（GABA）含量，以及全细胞膜片钳记录mPFC谷氨酸能神经元的自发性兴奋性突触后电流（sEPSC）。

三、主要结果

1. 阈下束缚应激的确定

研究人员比较了不同时程和强度的束缚应激方案。STR15^2h和STR15^1h小鼠在OFT中中心停留时间缩短、TST中不动时间延长、SPT中糖水偏好降低，血浆皮质酮及血浆/mPFC ROS/RNS水平升高，mPFC GS活性显著下降；而STR7^2h小鼠虽GS活性轻度降低（降至对照的96.0%），但行为学及应激标志物均无显著改变，因此该方案被确定为阈下束缚应激（sIS）。

2. sIS在阈下ER DEHP暴露下揭开抑郁样行为

DEHP单处理与sIS单处理均未引起显著的抑郁样行为，但DEHP+sIS小鼠在OFT中中心停留时间显著减少（呈现明显趋触性）、TST中不动时间显著延长、SPT中糖水偏好显著降低，其行为表型与CIS小鼠无显著差异。2×2析因分析显示，DEHP暴露与sIS在OFT中心时间和TST不动时间上存在显著交互作用，表明两者协同增强了应激脆弱性。

3. sIS在阈下ER DEHP暴露下降低GS活性并破坏Glu–Gln稳态

DEHP+sIS小鼠血浆皮质酮和血浆/mPFC ROS/RNS水平显著升高，与CIS小鼠相当。mPFC GS活性在DEHP+sIS小鼠中较CTL降低16.5%，接近CIS小鼠的降低幅度（22.4%），而DEHP单处理组无显著变化、sIS组仅降低6.6%。GS总蛋白表达在各组间无差异，但DEHP+sIS小鼠GS酪氨酸硝化水平显著升高，与CIS小鼠相当，提示GS活性降低源于翻译后硝化修饰而非表达下调。mPFC中Glu和Gln含量在DEHP+sIS小鼠中显著降低，其中Glu水平与CIS小鼠无差异；血浆氨基酸水平无显著变化。

4. sIS在ER DEHP暴露下减弱谷氨酸能信号

全细胞膜片钳记录显示，DEHP+sIS小鼠mPFC谷氨酸能神经元sEPSC频率较CTL显著降低，且与CIS小鼠无显著差异；累积幅度在DEHP+sIS和CIS小鼠中均显著下降。2×2析因分析显示，sEPSC频率存在显著的DEHP×sIS交互作用，表明DEHP暴露增强了sIS对自发性谷氨酸能突触活动的抑制效应。

四、讨论与结论

本研究表明，ER DEHP暴露虽然单独不引发明显抑郁样行为，但可将阈下束缚应激转化为足以诱发抑郁样表型的有效应激，使小鼠出现焦虑样、绝望/无助样和快感缺失样行为，并伴随皮质酮升高、氧化/硝化应激增强、GS硝化失活、Glu–Gln稳态破坏及谷氨酸能传递减弱。这些变化与CIS诱导的抑郁小鼠模型关键特征高度一致。2×2析因分析进一步证实，DEHP暴露与应激在无助行为、GS酪氨酸硝化及功能障碍、Glu耗竭和sEPSC频率下降等终点上存在显著交互作用，提示DEHP作为应激敏感化因子降低了应激诱发抑郁的阈值。研究结果强调，在评估环境污染物对心理健康的风险时，必须考虑其与心理社会应激的联合效应；现行以生殖发育毒性为基础的DEHP监管框架可能忽视了环境相关剂量污染物与应激交互作用对神经行为的潜在危害。该研究为理解环境污染物与应激协同致抑郁的机制提供了新视角，也为完善化学品神经毒性风险评估提供了实验依据。