胎儿双酚A暴露是儿童期出现哮喘的一个危险因素

2012/04/06

   背景:工业化国家哮喘的发病率存在显著上升的趋势。哮喘目前已经成为美国儿童最为常见的慢性疾病。哮喘发病率快速增加显示,环境暴露有可能是其主要原因。此外,过敏性表现的发作年龄提前,这表明环境暴露可作用于产前免疫系统的发育。前期研究显示,双酚A(BPA,最大的化学污染物之一)在儿童哮喘的发生中起到了重要作用。也有报告围产期BPA暴露能促进小鼠过敏性哮喘的发生。本研究旨在寻找BPA暴露的关键期,阐明BPA导致哮喘易感的机制。
   方法:从妊娠前1周开始至实验结束,给予雌性BALB/c小鼠饮用10 μg/ml BPA的水。新生鼠48 h内转移至未接受BPA处理的母鼠进行哺乳,而未接受BPA处理的母鼠产下的新生鼠48 h内转移至BPA处理的母鼠进行哺乳。一半新生鼠采用低剂量过敏原(卵清蛋白,OVA)致敏,剩下的新生鼠采用PBS处理作为对照。第22天时,新生鼠采用OVA或PBS吸入进行激发试验,随后检测气道内嗜酸性粒细胞含量和气道高反应性,两者是经典小鼠哮喘模型中的主要检测指标。采用定量RT-PCR检测不同年龄新生鼠肝脏内UDP-葡萄糖醛酸转移酶(Ugt)两个同分异构体的表达。
   结果:子宫内BPA暴露的新生鼠及子宫内BPA暴露并出生后BPA暴露母鼠喂养的新生鼠在低于最佳致敏剂量OVA刺激后出现哮喘表现型,而仅在出生后BPA母鼠哺乳的新生鼠未见哮喘表现型。与BPA清除相关的Ugt2b1表达未能在胎鼠和新生鼠中检测到,但在出生后第5天增加,25天达到成年水平。
   结论:产前BPA暴露及产后过敏性致敏和激发,能促进实验性过敏性哮喘的发生。BPA代谢酶的延迟表达,至少能部分解释胎儿为什么对该常见环境污染物敏感性增加。

                                                                     (刘国梁 审校)
                          Environ Health. 2012 Feb 21;11(1):8. [Epub ahead of print]



Fetal exposure to bisphenol A as a risk factor for the development of childhood asthma: an animal model study. 

Nakajima Y, Goldblum RM, Midoro-Horiuti T.

Abstract 
BACKGROUND:
 The prevalence of asthma in industrialized countries has been increasing dramatically and asthma is now the most common chronic disease of children in the United States. The rapidity of the increase strongly suggests that changes in environmental exposures are the likely cause of this epidemic. Further, the early onset of allergic manifestations suggests that these exposures may act on the prenatal development of the immune system. We have focused on the potential effects of bisphenol A (BPA), a chemical pollutant with one of the largest productions, on the development of childhood asthma. We have reported that perinatal BPA exposure promotes the development of allergic asthma in a mouse model. The current study was designed to identify a critical period of BPA exposure and to begin elucidating the mechanisms for this susceptibility.
METHODS: Female BALB/c mice received 10 micro g/ml BPA in their drinking water from one week before pregnancy until the end of the study. Some of the pups were transferred in the first 48 h of life from their BPA-loaded mother to an unexposed mother, or vice versa. Half of the pups were sensitized with a low dose of the experimental allergen ovalbumin (OVA), the rest received PBS as an unsensitized controls. On day 22, the pups were challenged by inhalations of ovalbumin or PBS followed by quantification of eosinophils in and hyperreactivity of their airways, major indicators of experimental asthma in this classical mouse model. Hepatic expression of two isoforms of UDP-glucuronosyltransferase (Ugt) was quantified by quantitative RT-PCR at various ages.
RESULTS: Pups exposed to BPA in utero and through breast milk, or in utero only, displayed an asthma phenotype in response to their "suboptimal" allergic sensitization, whereas, pups only exposed to BPA postnatally from breast milk, did not. The expression of Ugt2b1, an isoform related to BPA clearance in rats, was not detectable in mouse fetuses and newborn pups, but increased by day 5 and approached adult levels by day 25.
CONCLUSIONS: Prenatal exposures that produce environmentally relevant burdens of BPA, followed by postnatal allergic sensitization and challenges, promote the development of experimental allergic asthma. Delayed expression of BPA-metabolizing enzymes may explain, at least in part, the enhanced fetal susceptibility to this common environmental contaminant.

Environ Health. 2012 Feb 21;11(1):8. [Epub ahead of print]


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