双酚A(BPA)是一种生活中广泛存在的化合物,存在于塑料和树脂中。Duke大学医学院的研究人员在小鼠、大鼠和人类的皮层神经元中发现,环境中的双酚A会抑制对神经细胞功能和中枢神经系统发育至关重要的基因,文章发表在美国国家科学院院刊PNAS杂志上。
“我们的研究发现,BPA会影响中枢神经系统的发育,暴露在BPA环境中会使动物和人类更易患神经发育性疾病,”领导这项研究的Duke大学副教授Wolfgang Liedtke说。
BPA存在于多种工业产品中,包括热敏打印纸、一些塑料水瓶和金属罐内壁。如果这一化合物从食品/饮料包装上渗入到内容物中,就会被人体摄取。BPA分子有模拟雌激素的效果,会影响机体的内分泌系统。
近年来的动物研究使人们越来越担心BPA对健康的影响,这种分子可能造成内分泌紊乱、行为异常、生殖问题、肥胖、癌症和免疫系统疾病等。有研究显示,婴幼儿对BPA影响最为敏感,正因如此,美国FDA于2012年7月禁止在婴儿奶瓶中使用这种化合物。
BPA会影响发育中的神经系统,但此前人们并不清楚这其中的机制。研究团队对鼠类和人类神经细胞进行了一系列实验,以分析BPA对基因调控的破坏。
在神经元发育早期,细胞中的氯离子水平很高。当神经元成熟时,氯离子水平就会下降,这是因为氯离子转运蛋白KCC2将氯离子运出细胞。如果神经元中的氯离子水平一直很高,就会破坏神经回路,阻碍神经细胞移动到大脑中的正确位置。
将神经元暴露在BPA中,会使其Kcc2基因关闭,导致KCC2蛋白无法及时将神经元中的氯离子移出,从而改变细胞内的氯离子水平,影响大脑发育。研究显示,MECP2蛋白是这一过程中的关键。当环境中存在BPA时,神经元中的MECP2丰度更高,这些蛋白大量与Kcc2基因结合,导致Kcc2基因关闭。
这些发现使研究人员好奇,BPA是否会引发Rett综合症等神经发育障碍。Rett综合症是一种严重的自闭症谱系障碍,其标志是MECP2合成基因发生突变,这种疾病只影响女孩。
在这项研究中,雄性和雌性的神经元都受到了BPA的影响,但雌性的神经元对其毒性更为敏感。研究人员计划深入分析BPA对不同性别的影响,看BPA对KCC2的影响是否涉及了特定性激素受体。
“我们的发现增进了人们对BPA影响基因调控机制的理解,我们希望未来可以发现其它受BPA影响的目标,” Liedtke说。