GABA A受体在亲代大鼠电磁脉冲暴露致雄性子代生殖内分泌功能异常中的作用机制研究

电磁辐射具有明确的生殖遗传毒性，我室近年研究发现：亲代孕前经电磁脉冲(EMP)辐照可致雄性子代出现性激素显著下降等生殖内分泌功能异常，且下丘脑γ-氨基丁酸(GABA)含量升高、其A受体表达异常。而下丘脑GABAA受体是GABA调节下丘脑-垂体-性腺轴、维持生殖内分泌功能的关键物质。因此，本课题将以下丘脑GABA神经元细胞为研究对象，应用RT-PCR、Western blotting、免疫荧光、分子抑制剂等方法研究亲代大鼠经EMP暴露对子代GABA A受体表达的影响；在生殖内分泌功能评价基础上，明确GABA A 受体表达与EMP致雄性子代生殖内分泌功能之间的关系；通过建立动物模型，从基因转录、表达等层面探讨GABA A受体在EMP致雄性子代内分泌功能异常中的作用机制。该项目成果对于阐明电磁辐射对子代生殖健康的远期遗传毒性机理，从全新视角探讨电磁辐射与男性健康具有重要意义。

本课题首先证实了亲代雄性受本实验条件下EMP辐照后其雄性子代成年期时生殖内分泌功能出现障碍，成年期时血清睾酮水平降低和GnRH含量明显升高，辐照组子代精子数量明显减少、精子顶体酶反应明显变差，其他检测指标与对照组相比均无差异。.通过进一步研究，我们发现：1）亲代受EMP辐照后其雄性子代垂体和睾丸的超微结构有轻微的损伤表现；2）采用高效液相色谱、Western blot及RT-PCR方法检测发现，亲代受EMP辐照后其雄性子代下丘脑中神经递质GABA含量、GABAA受体蛋白和mRNA表达水平明显增强；3）亲代雄性受EMP辐照后，不同年龄的雄性子代血清睾酮水平明显降低、GnRH含量明显升高， GABAA受体蛋白及mRNA水平升高，GnRH及其受体、FSH,LH及 其受体mRNA表达明显增加；4）EMP 辐照不同年龄的雄鼠后，其睾酮水平出现不同程度的降低、GnRH水平则出现升高趋势、GABA A 受体被激活蛋白表达增强；5）采用荷包牡丹碱（GABA A受体抑制剂）能够一定程度地抑制EMP辐照引起的雄性子代下丘脑GABAA受体活化，阻滞EMP辐照导致的血清睾酮降低，抑制了血清GnRH水平的明显升高，使EMP辐照导致的激素分泌紊乱得到一定程度的恢复。.总的说来，雄性大鼠受电磁脉冲辐照后，与正常雌性大鼠交配所产生的雄性子代，其成年后血清睾酮T 和GnRH水平出现异常，下丘脑GABAA受体mRNA表达异常升高，神经递质GABA和GABAA受体蛋白含量异常表达，而受GABA调节的GnRH水平也相应升高，引起垂体GnRH mRNA表达增强，导致FSH和 LH mRNA表达增加，从而反馈性地抑制了睾酮T的分泌导致血清睾酮水平在成年期降低，最终导致影响雄性生殖系统的发育及生殖功能。下丘脑和垂体GABA A受体的正常表达对生殖内分泌功能的正常维持起着重要的作用，而电磁脉冲辐照通过何种通路如何调节GABA A受体的表达导致成年期生殖内分泌功能障碍，则有待于我们进一步探讨。