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毒理学杂志》/2016年/文章

研究文章|开放获取

体积 2016年 |文章的ID 4763434 | https://doi.org/10.1155/2016/4763434

克劳迪娅Leticia莫雷诺阿维拉,豪尔赫·h·Limon-Pacheco玛格达佐丹奴,维罗妮卡·m·罗德里格斯, ”慢性暴露在饮用水中砷导致运动活动和减少改变纹状体mRNA CD1 D2多巴胺受体的雄性老鼠”,毒理学杂志》, 卷。2016年, 文章的ID4763434, 10 页面, 2016年。 https://doi.org/10.1155/2016/4763434

慢性暴露在饮用水中砷导致运动活动和减少改变纹状体mRNA CD1 D2多巴胺受体的雄性老鼠

克劳迪娅Leticia莫雷诺阿维拉,1 豪尔赫·h·Limon-Pacheco,1 玛格达佐丹奴,1 和 维罗妮卡·m·罗德里格斯1

1Departamento de Neurobiologia Conductual y Cognitiva研究院Neurobiologia,大学根据墨西哥,3001年大道Juriquilla 76230地方,QRO、墨西哥

学术编辑器:布拉德·阿帕姆
收到了 2016年04月01
接受 2016年5月15
发表 08年6月2016年

文摘

砷暴露与感觉有关,电动机,内存,和学习改变人类和改变运动活动,在啮齿动物行为的任务,和神经递质系统。在这项研究中,CD1小鼠暴露于0.5或5.0 mg / L的饮用水为6个月。运动活动,侵略,种间的行为和外表,不仅水平,和表达的信使多巴胺D1和D2受体进行了评估。砷暴露生产活动减退在6个月和其他行为,如饲养和在墙壁上饲养和修整显示增加和减少。没有改变攻击行为或类水平在纹状体或观察额叶皮质。在mRNA的表达明显降低了D2受体被发现在小鼠纹状体暴露于5.0 mg / L。本研究提供的证据使用多巴胺受体D2多巴胺能系统中的砷毒性的潜在目标。

1。介绍

砷(As)是一种自然发生的元素普遍存在于环境中,由于其普遍存在于地壳和高使用在几个人为活动如电脑芯片制造、玻璃制造、矿业废物、农药(杀虫剂、灭鼠灵的除草剂,植物干燥剂和肥料),和木材防腐剂(1]。随着接触的主要路线是通过饮用水(DW),在世界一些地区超过了世界卫生组织(世卫组织)允许水平的0.010 mg / L。例如,含量高达0.2 mg / L在阿根廷被发现(2孟加拉国),2.97 mg / L (3在智利),0.5 mg / L (4在墨西哥),0.4 mg / L (5),在台湾和0.8 mg / L (6]。也有报道称,意外接触到污染的饮料或食品。这类事件的一个例子是摄入受污染的森永奶粉生产的牛奶工业公司在日本在1950年代,当婴儿暴露剂量的4.2 - -7.0 mg / L的牛奶(7]。

摄入污染的DW,与几位对人体健康的负面影响8- - - - - -15]。影响中枢神经系统包括记忆缺陷(11,16),减少知识功能(言语智商下降)12)、癫痫、脑损伤最小,智力迟钝,智商低于85 (7,情绪变化包括抑郁,容易烦躁,焦虑障碍,或缺乏浓度(17]。

行为研究主要使用的老鼠模型暴露和发现运动活动改变取决于剂量的管理,路线和曝光时间,具体的应变(使用18]。使用鼠标作为模型研究也发现运动活动的变化,增加和减少,与剂量有关,曝光时间,应变和性别19,20.]。这些和其他的研究还评估暴露在多巴胺能系统的影响,发现随着曝光要么减少纹状体多巴胺(DA)代谢产物的水平(19),增加纹状体DA含量匀浆(21),或减少在雌性小鼠纹状体DA剂量依赖性的方式(20.]。

使用而不是老鼠的优点之一是,鼠标红细胞不隔离通过绑定巯基组血红蛋白的老鼠,这也解释了为什么老鼠并不是一个好毒性动力学模型的接触(22- - - - - -24]。此外,转基因小鼠品系的可用性可能导致行动的机制的理解。然而,老鼠菌株表现出实质性的行为变化,正如亚当斯等人建议(25)转基因研究宿主菌株的选择必须谨慎。远像CD1菌株健壮,容易繁殖,和抵抗疾病,模仿基因异源的数量(25,表现出更多的变量表型(26]。相比之下,“天生的菌株喜欢C57Bl / 6 j几乎被认为是纯合子(基因)和通常选择为他们的相对限制遗传变异性和可靠的行为”(26]。另外,此前的研究表明,C57Bl / 6株可能降低多巴胺功能,理由是它的易感性增加注射氟哌啶醇的影响和神经毒素MPTP药物(27]。

先前的研究从实验室和其他人证明了多巴胺能系统的目标是毒性改变其功能在几个层次的监管包括DA合成和信号。这些包括性别的方式干扰DA水平,伴随着基因的mRNA表达的变化与纹状体的多巴胺和抗氧化系统不同的啮齿动物模型如DA受体D1、D2、D3、D4 (20.,28,29日]。根据这些研究DA受体似乎好候选人评估改变引起的慢性摄入通过多巴胺能系统的饮用水在啮齿动物。支持其潜在的作为生物标志物,D1a DA受体的表达和D2评估运动活动和攻击行为,DA水平,其代谢物在纹状体组织CD1小鼠暴露于0.5和5.0 mg / L的DW了六个月。然后,我们结果与先前的研究相比,使用C57BL / 6 j小鼠,近交品系,这些老鼠中描述,并讨论潜在的使用DA受体D2多巴胺能系统的毒性的潜在生物标志物。

2。实验设计

2.1。动物

45,两个月大的雄性CD1小鼠获得的植物园Instituto de Neurobiologia自治下,保持12小时倒暗/光周期(灯在20:00)在恒定的温度(23±2°C)。根据诺玛Oficial实验进行了墨西哥de la Secretaria de水资源(SAGARPA动物园- 062 - 1999),符合规定的机构动物保健和使用委员会指南(NIH出版80 - 23日,马里兰州贝塞斯达,美国,1996年),经当地生物伦理委员会批准。

2.2。化学物质

亚砷酸钠(纯度99.6%)收购从j.t贝克(美国新泽西州Phillipsburg);试剂为高效液相色谱电化学检测(HPLC-ED)从Sigma-Aldrich获得(圣路易斯,密苏里州,美国),除非另有规定。的无机化合物,亚砷酸钠是最常见的一种三价化合物用于毒理学研究和类似于这种形式的存在在水井被污染的地区。

2.3。材料和方法

每组15老鼠0.5或5.0 mg / L的DW了六个月。包含DW的解决方案准备每天1000 mg / L的解决方案在去离子水中,和pH值调整到7.0,以减少亚砷酸盐的氧化砷酸。对照组收到去离子水适应pH = 7.0。三个独立的组动物被使用,和中间剂量的选择基于小鼠获得的结果(20.)或大鼠(30.- - - - - -32]。为了达到类似水平的人类,老鼠必须暴露于更大的浓度比环境。在这方面,小鼠代谢和清晰的比人类更有效地从组织及其代谢物(更多细节,请参阅[33])。

体重和身体损伤和那些不归类为病变(须修剪,头发剃毛,凌乱的外套)在整个实验期间每周进行评估。运动活动,攻击性行为的存在,和典型的啮齿动物行为,如饲养和梳理评估每月从第一到第六个月的曝光。经过六个月的接触,老鼠被颈斩首安乐死,大脑提取,左和右的纹状体和前额皮质解剖在冰和冻结在−80°C;纹状体和前额皮质从一个半球是用来衡量DA和5 -羟色胺及其代谢物,而其他半球是用来评估的纹状体DA受体基因的表达(Drd1和Drd2)。

2.4。行为测试
2.4.1。自发运动活动

每月一次老鼠单独放置在一个自动化室配备水平和垂直运动活动红外光束(Accuscan仪器Inc .,哥伦布,哦,美国)。运动活动记录和数据收集的25-hour会话。第一个小时,通常当最高的活动显示,分别评估,形成剩余的24小时(12 h灯:12 h黑暗)。运动活动参数评估包括总距离(动物)在cm中旅行的距离和水平活动(活动块室的水平轴)上的传感器。食物和水随意在这个会话。

2.4.2。和Off-Wall养育行为

老鼠单独放置在一个丙烯酸盒子和被允许探索这个盒子8分钟。这段适应后,刻板的行为——off-wall饲养记录等。养育行为被定义为任何垂直运动,提高了老鼠的高度以上前脚掌老鼠站在四个爪子。在墙壁上饲养记录当老鼠碰墙随时在公司。养育行为必须保持至少5秒钟被记录下来。这些标准是基于协议的修改罗素et al。34]。这些行为的分析是通过使用观察者软件(版本3.0,Noldus、瓦赫宁根、荷兰),累计时间花在这些行为评估。

2.4.3。攻击性测试(Intruder-Resident范式)

为了评估对手的存在行为由于曝光,我们跟着resident-intruder测试的修改版本库哈斯et al。35]。简单地说,一个鼠标的每个实验组(控制、0.5或5.0 mg / L在DW)保持一个中立的笼子里300年代;随后介绍了男性的入侵者进入居民对300年代的笼子里。对抗第一attack-bite后终止;如果没有attack-bite又增加了300年代的居民发生。行为曲目是录像,后来使用观察者软件分析。事件评估延迟第一次攻击,攻击的频率和总持续时间,拳击和尾活泼的(36]。遭遇,包括咬,至少间隔3秒被认为攻击(37]。

2.5。哒,测定血清素,和它们的代谢产物

哒,其代谢物3,4-dihydroxyphenylacetic酸(DOPAC)和高香草酸(HVA)和5 -羟色胺(5 -)测定用高效液相色谱电化学检测所述其他地方(20.]。短暂,额叶皮质纹状体的一部分或分开收集,打乱了声波降解法在0.1米高氯酸溶液。由此产生的匀浆离心机在10000 g×40分钟,上层清液被冻结在−80°C,小球在0.5 M氢氧化钠消化蛋白质测定的布拉德福德技术。短暂、PerkinElmer泵系列200(美国沃尔瑟姆,MA)加入到色谱柱(美国戴维森发现科学,迪尔菲尔德,IL)包装与儿茶酚胺adsorbosphere (3μ米粒子大小、100×4.8毫米)。一个电化学检测器分析系统,LC-4C(美国在西拉法叶)耦合系统,测量电流的潜力被设定为850 mV相对于银/氯化银电极,和探测器的灵敏度被设定为5(纹状体)或2(额叶皮层)ηa . 0.1的流动相由磷酸单碱的解决方案包含0.5毫米辛基硫酸钠,0.03毫米EDTA, 13%(卷/期)甲醇。结果分析6.3.1.0504 TotalChrom导航版本(PerkinElmer)和表达在ng /毫克组织蛋白质。达营业额的比例被表示为DOPAC哒,哒利用索引。

2.6。分析mRNA的表达由qPCR DA受体

总RNA与纹状体组织样本使用试剂盒试剂(表达载体,卡尔斯巴德,CA)和处理RNase-free DNase (Promega,麦迪逊,WI)基因组DNA去除潜在的污染。RNA纯度测定的吸光度读数比在260/280 nm NanoDrop nd - 1000(美国热科学、威明顿、德)。总RNA (0.5μg)从每个样本用于cDNA使用M-MLV逆转录酶(Promega),合成低聚糖dT(表达载体),六聚体和随机引物后,制造商的指示。实时PCR进行LightCycler仪表版本1.5(罗氏,曼海姆,德国)使用LightCycler由于“快速上手”项目DNA主人SYBR绿色我(罗氏)。在这个实验中使用的引物(表11)与DA受体(Drd1)、DA受体2 (Drd2)和beta-actin (Bact)。之前准备的互补脱氧核糖核酸样品被稀释1:5和用作实时PCR模板。热条件10分钟变性,紧随其后的是50周期为1秒95°C, 60°C 10秒,72°C,持续12秒。PCR扩增是重复的一式三份。在每个PCR反应,融化曲线分析,确认一个产品被放大。此外,预期的扩增子的大小被测序验证,PCR产物的电泳EtBr 1%琼脂糖凝胶。管家基因β肌动蛋白作为内生控制表达式和每个DA受体的转录的相对表达的兴趣是通过计算 方法(38]。
目标 缩写 底漆 引物序列 引物长度(nt) 扩增子大小(bp) 基因库加入数量
多巴胺受体D1a Drd1 向前 5′CAG太极拳ATG CCA AGA ATT GCC AGA 3′ 24 255年 NM_010076.3
反向 5′AAT CGA TGC AGA ATG GCT GGG TCT 3′ 24
多巴胺受体D2 Drd2 向前 5′TGA ACA GGC GGA棉酚TGG 3′ 18 70年 NM_010077.2
反向 5′CTG GTG CTT广汽AGC ATC TC 3′ 20.
Beta-actin Bact 向前 5′CCA GGT猫CAC答TGG创新艺人经纪公司注册会计师3 G′ 25 141年 NM_007393.3
反向 5′TCT TTA CGG ATG柠檬酸ACG柠檬酸CAC T 3′ 25
nt:核苷酸,bp:碱基对。
表1
引物组用于SYBR green-based qPCR多巴胺受体的分析。
2.7。统计分析

人体体重增加和运动活动记录24小时,我们使用双向与重复测量方差分析因子(RMANOVA;治疗×时间)以及Fisher LSD测试主要的重大影响或交互。水平的5,哒,及其代谢物在大脑区域进行了分析使用单向方差分析和事后评估事件的主要影响治疗(费舍尔的LSD测试)。数据从攻击性测试,Drd1和Drd2信使rna水平,分析了与Mann-Whitney使用Kruskall-Wallis测试 测试事件的事后评估主要治疗的影响。身体病变的存在是评估使用卡方检验。被定义为统计意义

3所示。结果

3.1。体重和通用的外观

老鼠暴露在0.5或5.0 mg / L的DW没有不同于对照组体重评估月度,尽管所有组体重增加加班如图1。


图1
增长率的老鼠暴露在0.5或5.0 mg / L的饮用水了六个月。

关于一般的外观,如治疗不增加身体病变的数量,或者这些变化不归类为病变(须修剪,头发剃毛,或凌乱的外套)对小鼠的治疗。老鼠接受5.0 mg / L显示头发剃毛的短暂上升1和2个月的治疗,对照组相比。

3.2。自发运动活动

在最初的1 h的记录,并没有显著的效果的治疗或交互水平活动被发现,总距离、机械重复计数(数据没有显示)。

没有发现治疗效果从1到5月24小时运动活动。运动活动(总距离和水平活动)显著不同的治疗和控制动物之间在六个月的曝光。对于总距离,只有一个显著的交互作用( , )和样品的影响( , )。事后分析显示两相的治疗效果;老鼠接受5.0 mg / L旅行少距离在黑暗的阶段周期但旅行更多的距离与对照组相比在不可见光的光相位周期如图2。关于水平的活动,有显著治疗效果 , )、样本( , ),和交互( , )。事后分析显示,两组接触类似的变化,也就是说,多动的光周期和活动减退暗周期的一部分,如图2。

(一)”name=
(一)
(b)”name=
(b)
图2
影响慢性暴露于0.5或5.0 mg / L饮用水的总距离(a) (b)和水平活动。自发运动活动被记录在一个24小时黑暗/光周期在6个月的曝光。 和 表示差异0.5和5.0 mg / L组,分别从对照组, 。
3.3。和Off-Wall养育行为

关于在墙壁上的教养行为,观察治疗的一个重要的影响在两个和三个月( , )的风险。事后分析显示在墙壁上饲养的更高频率5.0 mg / L治疗组与对照组相比,第二个月的接触( , )。第三个月的治疗,该组织暴露于0.5 mg / L ( , 抚养)显示在墙壁上的频率与对照组相比。随后分析了4、5或6个月的治疗并没有透露这一行为的频率(表的差异2)。
曝光时间 控制 0.5 mg / L 5.0 mg / L
在墙壁上饲养
月1 2.50 (6.00) 3.50 (8.00) 7.00 (7.50)
月2 2.50 (3.50) 1.50 (5.50) 5.00
月3 5.00 (6.00) 0 7.00 (11.50)
月4 5.00 (7.50) 5.50 (7.50) 4.00 (3.50)
月5 0.50 (7.50) 5.50 (10.50) 7.00 (7.75)
月6日 3.00 (9.00) 3.50 (4.00) 6.00 (10.25)
Off-wall饲养
月1 1.50 (7.00) 3.00 (2.50) 10.00
月2 7.50 (7.50) 1.00 (4.50) 8.00 (9.75)
月3 4.00 (6.50) 0.50 (3.50) 8.00 (11.25)
月4 3.50 (7.50) 1.50 (6.00) 4.00 (5.00)
月5 3.00 (8.00) 2.50 (8.50) 3.00 (9.75)
月6日 4.00 (9.00) 3.00 (4.00) 8.00 (11.00)
值中位数和四分位范围的累积花时间在这些行为( = 7 - 13)。
表示从对照组差异, 。
表2
和off-wall养育行为。

off-wall养育行为,有一个重要的群体效应( , )在一个月的接触。事后分析表明,5.0 mg / L治疗组显示这种行为比对照组( , )。随后的分析在2、3、4、5或6个月的治疗没有任何改变这种行为(表2)。

3.4。攻击性测试(Intruder-Resident范式)

两个月的接触集团暴露于5.0 mg / L显示减少延迟攻击和尾活泼的对照组相比。不再As-treated和对照组之间的差异被发现延迟首先攻击,攻击的频率和总持续时间,拳击和尾活泼的(表在6个月的治疗3)。
曝光时间 控制 0.5 mg / L 5.0 mg / L
延迟第一次攻击(时间)
月1 382.25 (554.90) 600.00 (487.60) 600.00 (378.02)
月2 154.80 (538.55) 446.10 (447.10) 600.00 (0.00)
月3 178.75 (401.35) 600.00 (473.85) 600.00 (216.30)
月4 600.00 (283.00) 450.00 (503.90) 516.20 (371.32)
月5 600.00 (424.50) 600.00 (311.40) 600.00 (297.10)
月6日 600.00 (294.55) 600.00 (419.75) 600.00 (133.27)
频率(计数)
月1 1.00 (2.50) 0 (1.50) 0 (1.00)
月2 1.00 (2.00) 0.50 (2.50) 0 (0)
月3 1.00 (0.50) 0 (1.50) 0 (1.00)
月4 0 (0.50) 0.50 (1.50) 1.00 (1.00)
月5 0 (1.50) 0 (1.00) 0 (1.25)
月6日 0 (0.50) 0 (1.0) 0 (1.25)
总攻击持续时间(时间)
月1 23.80 (1213.15) 0 (22.85) 0 (22.49)
月2 32.20 (46.20) 6.70 (99.50) 0 (0)
月3 11.75 (30.25) 0 (57.40) 0 (5.24)
月4 0 (6.80) 5.6 (22.60) 0.76 (22.37)
月5 0 (12.25) 0 (11.45) 0 (13.40)
月6日 0 (8.30) 0 (11.35) 0 (3.17)
拳击(计数)
月1 0 (0) 0 (2.00) 0 (1.00)
月2 0 (1.00) 0 (0.50) 0 (0)
月3 0.50 (1.00) 0 (1.00) 0 (0.25)
月4 0 (0) 0 (0.50) 0 (1.25)
月5 0 (0) 0.50 (1.00) 0 (0.25)
月6日 0 (1.50) 0.50 (1.50) 0 (0)
尾活泼的(重要的)
月1 0 (9.00) 0 (3.00) 0 (1.00)
月2 1.00 (9.50) 0.50 (4.00) 0 (0)
月3 4.50 (10.00) 0 (2.50) 0 (0.50)
月4 0 (1.50) 1.00 (3.00) 1.00 (3.25)
月5 0 (11.00) 0.50 (4.00) 0 (2.75)
月6日 0 (8.00) 1.50 (9.50) 0 (2.00)
值中位数和四分位范围( = 7 - 13)。
表3
攻击性测试(intruder-resident范式)。
3.5。测定DA及其代谢物和5

没有显著影响类的内容及其代谢物被发现在纹状体和前额皮质的老鼠牺牲后6个月的治疗,如表所示4。
大脑区域 治疗 达 DOPAC HVA 5 - 5-HIAA DOPAC / DA
纹状体 控制 80.60±13.00 5.29±1.56 4.22±0.95 5.71±1.26 2.87±0.57 0.06±0.01
0.5 mg / L 91.22±19.37 2.86±0.04 4.20±0.70 5.19±1.36 2.58±0.48 0.06±0.01
5.0 mg / L 55.70±6.83 3.70±0.83 3.35±0.46 5.80±1.05 2.29±0.35 0.07±0.01
额叶皮质 控制 1.17±0.31 ND ND 4.37±1.51 2.42±0.72 - - - - - -
0.5 mg / L 1.86±0.39 ND ND 6.18±1.16 1.88±0.42 - - - - - -
5.0 mg / L 1.53±0.23 ND ND 8.06±2.17 2.22±0.35 - - - - - -
值意味着±SEM ( = 7 - 13),并作为ng /毫克的蛋白质。哒,多巴胺;DOPAC 3 4-dihydroxyphenylacetic酸;HVA高香草酸;5 -羟色胺;5-HIAA, 5-hydroxyindoleacetic酸。ND:没有检测到。
表4
大脑区域的内容类(ng /毫克蛋白)在纹状体和前额皮质的老鼠暴露在0.5或5.0 mg / L的饮用水了六个月。
3.6。信使rna的DA受体水平

接触造成的差别明显对这些Drd2信使rna在纹状体( , )剂量的5.0 mg / L ( , )(图3)。相比之下,没有明显的变化Drd1纹状体的mRNA表达观察治疗组与对照组相比( , )。


图3
多巴胺D1受体(Drd1)和D2 (Drd2)mRNA表达男性CD1小鼠纹状体的长期暴露于0.5或5.0 mg / L的饮用水中。数据归一化到Bact和提出了褶皱变化相对于对照组(均值±SEM)。 表示从对照组差异, 。

4所示。讨论

从毒理学角度来看,有相当大的兴趣找到必要的生物标志物来评估环境毒物的影响神经系统,特别是在多巴胺能神经传递系统。我们发现慢性接触可能改变目标以外的组织层次的类。在这方面,我们发现长期接触导致活动减退伴随着减少mRNA的表达Drd2受体;我们还发现暂时的和两相的改变和off-wall养育行为可能是由于瞬态变化的单胺能的系统。

4.1。体重和通用的外观

长期接触低剂量为0.5 mg / L或适量饮水如5.0 mg / L没有造成改变体重与对照组相比治疗期间同意先前的研究在啮齿动物暴露于这类金属20.,28]。之前我们和其他人的研究表明,在CD1小鼠进入后,分布在大脑区域短时间曝光(9天)39,40),这也可见其他慢性模型(20.,28]。暂时的无毛的补丁中发现组织暴露于5.0 mg / L个月1和2是依照Nagaraja和Desiraju [41]报告暂时无毛的补丁在雄性老鼠的20天暴露在5.0毫克/公斤BW砷酸钠,而罗德里格斯et al。42)也报道脱发主要在暴露组的雄性老鼠接受20毫克/公斤体重。

4.2。暴露在运动活动中产生改变

长期接触会产生两相的改变总距离和水平活动CD1雄性小鼠的运动活动。运动中的改变活动并非由于问题的暴露,因为没有体重的变化或一般的外表被发现在治疗期间。

活动减退被发现在黑暗阶段开始时和多动症在场(初始3小时)的光暗/光周期的阶段暴露于5.0 mg / L,而该组织暴露于0.5 mg / L显示只有在黑暗阶段活动减退。这些结果与先前的研究Bardullas et al。20.)与C57Bl / 6 j小鼠品系的报道,暴露于0.5 mg / L, 4个月产生多动症在光周期的阶段,而没有影响报告组暴露于5.0 mg / L。不同的反应暴露可能是由于固有的老鼠菌株之间的差异。事实上,CD1和C57BL / 6 j菌株已被证明的易感性不同注射神经毒素MPTP药物,C57BL / 6 j小鼠病毒更容易(43)因为这株少中脑DA神经元(44)和较低的纹状体DA功能(45]。另一方面为高压oxygen-induced抽搐、CD1应变(更敏感46]。同一组报道增加纹状体CD1去甲肾上腺素水平相比C57Bl / 6 j小鼠应变(47]。在神经解剖学的级别,C57Bl / 6 j小鼠比年龄更大的大脑皮层和心室隔间CD1小鼠,但纹状体的体积较大CD1应变(48]。

减少在运动活动中由于接触已经被证明在使用老鼠的研究[19,28,42,49]。在这些研究运动活动的减少剂量高于10 mg / L时被发现。提到的模式是很重要的活动减退由于曝光0.5或5.0 mg / L发现在这项研究中发现的类似罗德里格斯et al。28)使用高剂量的雄性老鼠接受50 mg / L为12个月。这些观察结果表明,男性CD1小鼠可能更敏感,中毒相比男性Sprague-Dawley老鼠需要剂量高达50 mg / L的DW但不敏感的C57Bl / 6 j雄性老鼠只需要四个月的暴露在显示运动活动的变化(20.]。

4.3。和Off-Wall养育行为

暂时的和两相的变化观察到1和2个月的治疗,off-wall养育行为可能是由于改变单胺能的系统。已经表明,安非他命成年雄性大鼠增加管理——和off-wall饲养(34)而去或多巴胺能系统的损伤减少饲养老鼠(50]。在目前的研究中我们验证类的内容只有在最后的六个月的治疗。

4.4。攻击行为

使用的协议,并作为暴露剂量的本研究没有证据增加了CD1雄性老鼠的攻击行为。As-treated老鼠只显示攻击性行为组件需要建立一个社会等级在一组,如美容、追逐,剃毛51]。

4.5。单胺水平

慢性接触并不导致纹状体单胺含量变化或CD1雄性老鼠的前额叶皮层。这就解释了部分缺乏在小鼠暴露于攻击行为。缺乏改变的脑单胺水平在这个研究与之前的研究一致,报告没有变化在纹状体DA或其代谢物的C57Bl / 6 j雄性老鼠暴露在类似的剂量,是研究[20.]。

根据一些研究暴露导致一些神经递质系统包括单胺能的系统变化只有当啮齿动物暴露于高剂量的这类金属19- - - - - -21,28,41,42,52]。除了剂量的差异,本研究之间的差异和那些出现在文献可能是由于使用的物种或应变的差异,治疗期间,行政管理模式和源(亚砷酸钠、砷酸钠或三氧化二砷)。

更早的研究显示,活动减退可能是由于多巴胺能系统的改变(53),但从本文提供的数据我们可以得出这样的结论:这些啮齿动物的活动减退观察6个月后的接触并不是因为改变脑单胺水平。然而我们发现不丢弃的参与水平的多巴胺信号变化,DA的释放,或DA受体,我们在下面讨论,因为众所周知,可以刺激或抑制一些信号线路(54,55]或影响不同级别的DA系统规定可以参与运动控制。

4.6。信使rna DA受体Drd1 Drd2

在这项研究中,我们发现只有Drd2是表达下调小鼠纹状体的长期暴露于5.0 mg / L;这一发现很重要,因为它涉及到突触后的变化水平。而激活突触前通常会导致减少DA DA D2受体释放,反过来导致减少运动活动,激活突触后受体刺激运动(56]。这个结果可以部分解释为什么我们观察小鼠活动减退暴露于5.0 mg / L和同意一项研究mRNA的表达Drd2观察是由慢性接触剂量依赖性的方式表达下调大鼠伏隔核的(28]。必须指出的是,其他研究显示相反的效果在大鼠的纹状体D2的mRNA表达后天接触2或4毫克/公斤的BW (29日)和纹状体的小鼠暴露于1 - 100 mg / L DW三周(57]。

老鼠在这项研究中提出的事实,上面提到的改变在六个月的接触尤其相关,因为类似的变化是只有男性Sprague-Dawley老鼠接受高剂量的50 mg / L,只经过一年的治疗。运动控制主要是通过激活Drd1和腹侧纹状体多巴胺- d2和Drd3受体(58];和协同交互是必要的生产完成运动刺激(59]。的差别的发现对这些Drd2在本研究纹状体是高度相关的,因为变异动物缺乏Drd2无着丝粒的运动过慢,显著降低自发运动,类似于帕金森病的锥体外系症状60]。在目前的研究中,我们必须谨慎的差别的解释对这些Drd2观察,因为运动运动功能减退只在黑暗中阶段,情况似乎并没有一个常数。但我们强调可能运动活动减退的小鼠暴露于纹状体的差别可能是由于对这些Drd2。

它仍然是一个挑战与变化与神经行为改变或中断相关的基因表达古典的多巴胺能系统毒理学的观点。此外,在DA受体的情况下,其具体的参与行为模式仍然是一个有争议的问题。替代的解释我们的结果与DA和内容Drd2表达在慢性暴露必须考虑多巴胺能系统的复杂性。DA受体若干层次的监管包括转录和合成、内化和运输,和亲和力的变化。

如前所述,慢性暴露被证明改变DA神经化学就是明证性别改变运动活动和分子改变相关的酪氨酸羟化酶(TH)和抗氧化剂mRNA表达小鼠(20.),DA受体D1 (mRNA表达的变化Drd1)和D2 (Drd2)在雄性小鼠纹状体和伏隔核28),增加DA受体D1的mRNA表达(Drd1)、D2 (Drd2),D3 (Drd3)和D4 (Drd4在纹状体)与降低TH和成人C57Bl / 6小鼠大脑皮层57],绑定和D2受体的mRNA表达增加,并增加表达的蛋白质含量在Wistar鼠纹状体(29日]。

DA受体调节自己的基因的表达;例如,破坏黑与6-OHDA增加多巴胺能通路Drd2信使rna表达striatonigral和striatopallidal神经元(61年]。同样,慢性氟哌啶醇治疗增加Drd2在尾状核(mRNA表达62年]。在这项研究中,它可能暴露DA receptor-dependent信号导致受损Drd2以上。差别信使rna对这些另一个可能性是多巴胺传输可能是增加了治疗。这将不一定取决于DA的从头合成,但改变其运输车,一样的老鼠缺乏多巴胺转运体(DAT)。这些老鼠显示活跃多巴胺mRNA的差别,对这些基因的传播Drd1和Drd2(63年]。进一步的研究是必要的评估这一假设模型中慢性接触。

总之,暴露在0.5或5.0 mg / L为六个月CD1雄性老鼠并没有改变典型的种内行为需要建立一个社会等级,也没有改变正常单胺水平。老鼠接受最高剂量的展示活动减退和减少Drd2信使rna在纹状体的治疗。六个月后发现了这些变化的暴露特殊的意义,因为类似的变化观察男性Sprague-Dawley老鼠接受高剂量的(50 mg / L)后一年的治疗。基于这些发现,我们可以得出结论,CD1雄性老鼠更敏感比Sprague-Dawley男性暴露大鼠的神经毒性和可能代表一个更好的模型。虽然解释和预测环境毒物对多巴胺能系统的影响仍然是一个复杂的问题,从毒理学角度研究的贡献是假设DA受体,特别是Drd2,可能是一个潜在的目标暴露在啮齿动物的影响。

信息披露

本文的观点是作者的位置,不能反映官方政策机构的资助者。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突这方面的研究论文。

确认

作者承认多萝西Pless博士为本文的评论和m . c·阿德里亚娜冈萨雷斯Gallardo失去de Proteogenomica Neurobiologia皇家研究院的杂志。玛丽亚孤独门多萨Trejo,费尔南多·罗德里格斯的技术援助。本文是由CONACYT批准号。60662年和152842年的维罗妮卡·m·罗德里格斯和DGAPA-UNAM PAPIIT批准号。214608年和202013年的维罗妮卡·m·罗德里格斯。豪尔赫·h·Limon-Pacheco(没有。43533)和克劳迪娅Leticia莫雷诺阿维拉(270233)收到CONACYT奖学金。

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