Effects of sub-acute and sub-chronic inhalation of 1-bromopropane on neurogenesis in adult rats.
成体ラットにおける神経形成に関する1-ブロモプロパンの亜急性および亜慢性吸入法の効果。
2012-12-21
Department of Occupational and Environmental Health, Nagoya University Graduate School of Medicine, Nagoya, Japan.
Abstract
PURPOSE: 1-Bromopropane (1-BP) intoxication is associated with depression and cognitive and memory deficits. The present study tested the hypothesis that 1-BP suppresses neurogenesis in the dentate gyrus, which is involved in higher cerebral function, in adult rats.
METHODS: Four groups of 12 male Wistar rats were exposed to 0, 400, 800, 1000 ppm 1-BP, 8 h/day for 7 days. Another four groups of six rats each were exposed to 0, 400, 800 and 1000 ppm 1-BP for 2 weeks followed by 0, 200, 400 and 800 ppm for another 2 weeks, respectively. Another four groups of six rats each were exposed to 0, 200, 400 and 800 ppm 1-BP for 4 weeks. Rats were injected with 5-bromo-2'-deoxy-uridine (BrdU) after 4-week exposure at 1000/800 ppm to examine neurogenesis in the dentate gyrus by immunostaining. We measured factors known to affect neurogenesis, including monoamine levels, and mRNA expression levels of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and glucocorticoid receptor (GR), in different brain regions.
RESULTS: BrdU-positive cells were significantly lower in the 800/1000 ppm-4-week group than the control. 1-Week exposure to 1-BP at 800 and 1000 ppm significantly reduced noradrenalin level in the striatum. Four-week exposure at 800 ppm significantly decreased noradrenalin levels in the hippocampus, prefrontal cortex and striatum. 1-BP also reduced hippocampal BDNF and GR mRNA levels.
CONCLUSION: Long-term exposure to 1-BP decreased neurogenesis in the dentate gyrus. Downregulation of BDNF and GR mRNA expression and low hippocampal norepinephrine levels might contribute, at least in part, to the reduced neurogenesis.
本研究は、1-血圧が歯状回（それはより高い脳機能に関係している）で成体ラットで神経形成を抑制するという仮説を検証した。
方法12の男性のウィスターラットの4つの群は、0、400、800、1000ppmの1-血圧（7日間の8時間/日）にさらされた。
6匹のラットのさらに4つの群は、それぞれさらに2週のために0、200、400と800ppmが続く2週の間、0、400、800と1000ppmの1-血圧に、各々さらされた。
6匹のラットのさらに4つの群は、4週の間0、200、400と800ppmの1-血圧に、各々さらされた。
ラットは、免疫染色によって歯状回で神経形成を調べるために、1000/800ppmで4週間の暴露の後5-ブロモ-2'-デオキシウリジン（BrdU）を注射された。
我々は神経形成（モノアミン・レベルを含む）に影響を及ぼすために知られている因子を測定した、そして、異なる脳領域で、mRNA発現は脳由来神経栄養因子（BDNF）と糖質コルチコイドレセプター（GR）の水平になる。
結果BrdU陽性細胞は、800/1000ppm-4-週群で、制御より有意に低かった。
800と1000ppmの1-血圧への1週間の露出は、線状体でノルアドレナリン・レベルを有意に低下させた。
800ppmの4週間の暴露は、海馬、前前頭皮質と線状体でノルアドレナリン・レベルを有意に低下させた。
1-血圧は、海馬BDNFとGR mRNAレベルも低下させた。
結論1-血圧への長期の露出は、歯状回で神経形成を減少させた。
BDNFとGR mRNA発現と低い海馬ノルエピネフリン・レベルの減少は、少なくとも一つには、減少した神経形成の一因となるかもしれない。