妊娠期暴露于阻燃剂会改变大鼠的大脑发育
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北卡罗来纳州立大学的一项新研究表明，在子宫内暴露于阻燃剂FireMaster®550 (fm550)或其单独的溴化(BFR)或有机磷酸酯(OPFR)成分，会导致新生大鼠的大脑发育发生改变。这种影响——最明显的证据是线粒体破坏和脑组织中胆碱和甘油三酯水平失调——在雄性后代中比雌性更大。这项研究进一步证明，OPFRs和BFRs都可能具有神经毒性。
fm550是十年前首次发现的阻燃混合物。它是为了取代多溴二苯醚而开发的，多溴二苯醚是一类由于安全问题而逐步淘汰的阻燃剂。
北卡罗来纳州立大学科学学院研究副院长、该研究的通讯作者希瑟·帕蒂索尔说:“虽然一些新的阻燃剂混合物仍然含有溴化阻燃剂，但OPFRs是多溴二苯醚的一种流行替代品，因为人们认为OPFRs不会在体内积累，因此不会造成伤害。”“具体来说，人们认为OPFRs不会影响乙酰胆碱酯酶——一种关键的神经递质。但看起来OPFRs仍然会影响胆碱信号，对发育中的大脑来说，如果不是比多溴二苯醚更糟糕的话，也是一样糟糕的。”
Patisaul和她的同事们对新生大鼠的前额皮质进行了转录组学和脂质组学研究，这些新生大鼠的母亲在怀孕期间分别暴露于FM550、BFR或OPFR元素中。
“从转录组学中获取遗传信息是研究人员通常做的事情，以梳理出毒性和健康影响之间的潜在联系，”帕蒂索尔说。“在这种情况下，我们还想看看大脑的脂质或脂肪组成是否被改变了——我们的大脑本质上是脂肪球，脂质组学可以揭示暴露在早期发育阶段如何影响大脑。”
转录组学和脂质组学分析都显示了线粒体破坏的证据，尽管这种破坏在暴露于opfr的后代中更为明显。线粒体几乎存在于每个细胞中，是细胞的能量发生器，在细胞呼吸中起着至关重要的作用。
转录组学分析发现，细胞呼吸基因的破坏与阿尔茨海默氏症和肌萎缩侧索硬化症等神经退行性疾病有关，而脂质组学则指出大脑中胆碱和甘油三酯水平的破坏。
在暴露于OPFRs的男性中，与轴突引导和胆碱信号相关的基因也出现了失调。轴突引导是神经元在神经发育过程中建立适当连接的过程。胆碱是神经递质乙酰胆碱的前体，影响神经元功能和神经元信号传导的关键方面。
帕蒂索尔说:“如此多的基因改变与呼吸和胆碱有关，人们担心这些FRs会损害基本的自主神经功能和认知能力。”“因此，底线是暴露于BFRs和OPFRs会破坏神经元信号和细胞正确产生和利用能量的能力。”
研究人员还发现，雄性后代比雌性受到的影响更大。
帕蒂索尔说:“在早期的大鼠研究中，我们发现雄性胎盘的OPFR水平高于雌性胎盘。”“因此，暴露的差异可能是我们在男性身上看到不同且更严重影响的原因。
“这里的重要信息是，认为opfr比其他fr更安全的假设可能是错误的。OPFRs和BFRs都能破坏皮质发育和功能。事实上，这些化学物质在胎盘中可以检测到，这意味着它们分解得不够快，不会造成损害。”
这部作品发表在…的特刊上神经内分泌学，并得到了国家环境健康科学研究所(NIEHS)和环境保护局的支持。shanannah Witchey，前北卡罗来纳州立大学博士后研究员，是第一作者。
皮克-
致编辑:下面是摘要。
“妊娠期FireMaster 550 (fm550)暴露对新生儿皮质的影响是性别特异性的，主要归因于有机磷酸酯”
作者: Shannah K Witchey, Michael G. Doyle, Jacob D. Fredenburg, Genevieve St. Armour, Brian Horman, Melanie T. Odenkirk, David L. Aylor, Erin S. Baker, Heather B Patisaul，北卡罗莱纳州立大学
发表:2022年10月24日神经内分泌学
文摘:
简介:阻燃剂(FRs)是常见的身体和环境污染物，引起人们对其潜在毒性的关注。我们和其他人已经发现，商业混合物FireMaster®550 (fm550)或其单个溴化(BFR)和有机磷酸酯(OPFR)成分是潜在的发育神经毒物。使用Wistar大鼠，我们之前报道了fm550或其成分类的发育暴露对成人社会情感行为产生性别和化合物特异性影响。驱动行为表型的潜在机制尚不清楚。
方法:为了进一步了解机制，在此，我们利用已发表的行为研究中新生大鼠兄弟姐妹的皮质组织，将转录组学与一种新的脂质组学方法并行进行。脂质成分的包含是重要的，因为它在发育神经毒性研究中很少被检查。幼崽在妊娠期通过口服剂量暴露于坝上，以环境相关剂量暴露于fm550或BFR或OPFR成分。
结果:新生儿皮质在脂质和转录组组成方面具有高度的性别二态性，男性受FR暴露的影响更显著。发现了BFRs和OPFRs对神经发育的多种不良作用模式，其中OPFRs通过多种机制比BFRs更具破坏性，包括线粒体功能失调和胆碱能和谷氨酸能系统的破坏。环境因素导致的线粒体功能紊乱与自闭症谱系障碍的高风险有关。受影响的脂类包括神经酰胺、鞘磷脂和甘油三酯。神经酰胺在OPFR女性中的强劲上调可能表明脑代谢性疾病的风险增加。
结论:本研究揭示了多种机制，其中的组成部分共同
FR混合物具有发育神经毒性，opfr可能是最值得关注的化合物。
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