生命早期6:2 Cl-PFESA暴露对子代小鼠海马AMPA受体基因表达的影响

[背景]6:2氯代多氟醚基磺酸(6:2 Cl-PFESA)具有十分强大的生物蓄积性和胎盘屏障穿透力,还可穿过血脑屏障。然而,其生命早期暴露对子代产生神经发育毒性的机制尚为未知。[目的]通过建立6:2 Cl-PFESA暴露动物模型,探究生命早期6:2 Cl-PFESA暴露对仔鼠生长发育及海马α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸(AMPA)受体基因表达的影响。[方法]将30只昆明种孕鼠随机分为对照组以及2、10、50和250μg·L^(-1)6:2 Cl-PFESA暴露组,从受孕第1天开始以自由饮水方式暴露相应剂量的6:2 Cl-PFESA,至泌乳结束。仔鼠于出生后(PND)第21天断乳,通过自由饮水方式继续进行6:2 Cl-PFESA暴露。记录仔鼠出生体重和体长作为本次实验基础数据。各组仔鼠于PND7、PND21和PND35分别麻醉后处死,取脑组织并剥离海马,透射电镜观察神经元突触超微结构,实时荧光逆转录聚合酶链式反应法检测AMPA受体GluR1、GluR2和GluR3的基因表达变化情况。PND35仔鼠于处死前进行Morris水迷宫实验观察仔鼠空间学习记忆能力情况。[结果]10、50、250μg·L^(-1)6:2 Cl-PFESA暴露组仔鼠的出生体重和体长分别为(2.23±0.36)、(1.92±0.20)、(1.88±0.31)g和(33.73±0.98)、(32.91±1.30)、(32.52±2.07)mm,均低于对照组(2.78±0.35)g和(36.46±2.34)mm(P<0.05)。PND35仔鼠Morris水迷宫结果显示:定位航行实验第4天的250μg·L^(-1)6:2 Cl-PFESA暴露组、第5天的10、50以及250μg·L^(-1)6:2 Cl-PFESA暴露组仔鼠较比对照组逃避潜伏期延长(P<0.05);空间探索实验中,50和250μg·L^(-1)6:2 ClPFESA暴露组仔鼠的穿越平台次数、250μg·L^(-1)6:2 Cl-PFESA暴露组仔鼠的目标象限停留时间与对照组相比均减少(P<0.05)。经透射电镜观察发现:PND35的250μg·L^(-1)6:2 Cl-PFESA暴露组与对照组相比,仔鼠突触后致密物变薄、突触间隙增宽。不同发育阶段的250μg·L^(-1)6:2Cl-PFESA暴露组仔鼠海马中GluR1、GluR2和GluR3的mRNA表达水平与对照组相比均下降(P<0.05);除了PND7的2μg·L^(-1)6:2 Cl-PFESA暴露组以外,发育早期6:2 Cl-PFESA暴露可以对各阶段仔鼠海马中GluR1、GluR2和GluR3的mRNA表达水平产生不同程度的抑制作用(P<0.05)。其中,发育早期6:2 Cl-PFESA暴露使仔鼠海马GluR1和GluR2 mRNA的表达水平在PND7时下降最多;暴露组仔鼠海马中GluR3 mRNA的表达水平在PND21时呈现最大抑制效应;而暴露组仔鼠海马GluR1、GluR2和GluR3 mRNA的表达水平均在PND35下降最少。[结论]生命早期6:2 Cl-PFESA暴露会影响仔鼠的生长发育,改变仔鼠海马突触结构,降低其学习记忆能力,这可能与其在各发育阶段中对仔鼠海马AMPA受体亚基GluR1、GluR2和GluR3基因表达水平的抑制作用有关。