開発上のベンゾ[a]ピレン暴露は,Cyp1遺伝子型に依存するマウスのストレスホルモン,神経伝達物質および行動反応を変化させる

科学分野:

• 神経科学
• 毒理学について
• 遺伝学

背景:

• ベンゾ[a]ピレン (BaP) などのポリサイクル芳香炭水化物 (PAH) は,発達神経毒性に関連した環境汚染物質です.
• 流行病学的な研究は,胎児のPAH曝露が認知および行動障害につながる可能性があることを示唆しています.
• 歯類の研究では,BAP暴露の抗不安効果が示されているが,特定の代謝酵素の役割は不明である.

研究 の 目的:

• CYP1A1およびCYP1B1酵素の遺伝的変異が,発育期におけるBaP暴露に対する行動的および神経化学的反応に与える影響を調査する.
• CYP1A1またはCYP1B1のノックアウトマウスは,BaP誘発の不安のような行動およびストレス反応に対する感受性の変化を示すかどうかを判断する.

主な方法:

• 実験では,野生型C57BL/6Jマウスと比較して,Cyp1a1-/-) とCyp1b1-/-) のノックアウトマウスを使用した.
• 妊婦は妊娠10日から産後25日までの間に BaPに曝露した.
• 子孫は,不安のような行動 (上昇したゼロ迷路,大理石埋葬),鬱のような行動 (強制泳ぎテスト),プラズマのコルチコステロンレベル,そして下垂体神経伝達物質のレベルを評価した.

主要な成果:

• Cyp1a1(-/-) のマウスは, BaP暴露後,探索行動が増加し,運動不活性性が低下し,コルチコステロンのレベルが低下した.
• Cyp1b1(-/-) のマウスは,高濃度のコルチコステロンで,不安のような行動 (埋もれた玉が少ない) が減少したが,強制泳ぎテストでは不動性が増加した.
• ゲノタイプ,治療,性別によってドーパミンとセロトニンのシグナル伝達が変化した.

結論:

• CYP1A1とCYP1B1は,発達中のBaP暴露に対する脳の反応を調節する役割を果たします.
• CYP1酵素の遺伝的変異は,Bapの神経行動的および神経内分泌的効果に対する個人の感受性を有意に変化させます.
• これらの発見は,環境神経毒学における遺伝的背景の重要性を強調しています.