TET1 缓解孕期氟暴露致子代认知障碍：开启神经保护新征程

《Molecular Medicine》：TET1 mitigates prenatal fluoride-induced cognition impairment by modulating Bcl2 DNA hydroxymethylation level

为探究氟化物对神经发育的影响机制，苏州大学附属第一医院研究人员研究发现 TET1 可调节 Bcl2 DNA 羟甲基化水平，为防治孕期氟暴露致子代认知障碍提供新靶点1317。

　　

孕期氟暴露与子代认知障碍的探索之旅

在地球这个大家庭里，水是生命之源，然而，它却可能隐藏着危害健康的 “暗箭”。地下水作为重要饮用水源，常受到各种污染，其中氟化物污染尤为突出。氟化物广泛存在于岩石和矿物中，工业废水里的氟化物浓度更是高得惊人。人们通过饮水、接触土壤和生物等途径，让氟化物在体内逐渐积累，进而引发各种健康问题，氟中毒已成为全球瞩目的公共卫生难题1516。

大量研究表明，氟暴露会对人和动物的神经系统造成损害，导致智力、记忆和认知能力下降。但对于孕期氟暴露如何影响胎儿神经发育，以及其中的分子机制，科学家们还知之甚少。在神经发育的早期阶段，正常的神经发生和神经回路构建至关重要，它们关乎着个体出生后乃至成年期的神经行为表现。而神经元的兴奋性和突触传递的调节，对运动和认知行为起着关键作用4。

为了揭开这些谜团，苏州大学附属第一医院的研究人员勇挑重担，开展了一系列深入研究。他们的研究成果发表在《Molecular Medicine》杂志上，为我们带来了关于孕期氟暴露影响子代认知障碍的重要发现2。

研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：首先，构建了孕期氟暴露小鼠模型和 Tet1 基因敲除（KO）小鼠模型，为研究提供了重要的实验对象；其次，采用行为学测试，如 Morris 水迷宫、新颖物体识别测试（NOR）等，评估小鼠的学习和记忆能力；此外，还运用免疫荧光、蛋白质免疫印迹（Western blot）、染色质免疫沉淀 - 定量聚合酶链反应（ChIP-qPCR）等技术，从分子和细胞层面探究相关机制567。

下面让我们一起看看研究的具体成果：

1. 孕期氟暴露对雄性子代小鼠认知的影响：研究人员通过多种行为学测试发现，孕期暴露于高浓度氟化钠（100mg/L）的小鼠子代，在空间学习和记忆能力方面明显受损。例如，在 Morris 水迷宫测试中，这些小鼠找到隐藏平台的时间更长，穿越平台的次数减少，在目标象限停留的时间也缩短；在 NOR 和物体位置行为测试（OLT）中，它们的识别指数显著下降。但氟暴露对小鼠的运动系统没有明显影响，说明氟化物主要损害的是认知功能78。
2. 神经元对 TET1 蛋白抗凋亡的需求：通过转录组分析、定量实时聚合酶链反应（q-PCR）和 Western blot 等实验，研究人员发现，氟暴露会导致小鼠海马神经元中 Tet1 和抗凋亡蛋白 Bcl₂的表达显著下调，促凋亡蛋白 C-Caspase-3 的表达上调。这表明氟暴露会引起神经元凋亡，而 TET1 蛋白可能在对抗这种凋亡过程中发挥重要作用9。
3. 孕期氟暴露对原代神经元 Tet1 及凋亡相关蛋白表达的影响：免疫荧光分析进一步证实，氟暴露会使原代神经元中 TET1 和 Bcl₂的免疫反应性降低，C-Caspase-3 的免疫反应性增强，同时神经元形态发生改变，细胞活力下降，凋亡细胞比例增加。这些结果再次表明，氟暴露会导致神经元凋亡10。
4. 氟暴露对神经元兴奋性和凋亡的影响：利用膜片钳和流式细胞术检测发现，氟暴露会使神经元的动作电位阈值升高，发放频率和幅度降低，兴奋性受损；同时，HT22 细胞的早期和晚期凋亡比例显著增加，说明氟暴露能够促进细胞凋亡和坏死11。
5. Tet1 缺失和氟暴露对海马形态变化和细胞结构的影响：对 NaF 和 Tet1 缺失的雄性小鼠进行 Nissl 染色和 Golgi 染色分析，发现两者的海马神经元尼氏体染色变浅，树突棘数量减少，与正常小鼠存在明显差异。这表明 Tet1 缺失可能和氟暴露一样，是导致空间学习和短期记忆障碍的重要风险因素12。
6. Tet1 缺失对小鼠空间学习和记忆的影响：对 Tet1 全身敲除的雄性小鼠进行行为学测试，发现其在多种测试中的表现均不如野生型小鼠，存在明显的空间学习和记忆缺陷。这进一步证明了 Tet1 在维持正常认知功能中的重要性13。
7. TET1 对 Bcl₂表达的调控机制：研究人员通过 hMeDIP 和 ChIP 实验发现，TET1 能够直接结合到 Bcl₂的启动子区域，调节其 DNA 羟甲基化水平，进而影响 Bcl₂的表达。在氟暴露小鼠和 Tet1 敲除小鼠中，Bcl₂的羟甲基化水平均降低，表达减少14。

综合上述研究结果，研究人员得出结论：孕期氟暴露会导致雄性子代小鼠认知障碍，其机制可能与 TET1 表达降低、Bcl₂ DNA 羟甲基化水平改变以及神经元凋亡增加有关。TET1 通过调节 Bcl₂的表达，在对抗神经细胞凋亡和维持认知功能方面发挥着重要作用。这一研究为揭示孕期氟暴露诱导子代认知障碍的分子机制提供了新的视角，TET1 有望成为治疗孕期氟暴露所致认知障碍的潜在靶点，为后续的研究和治疗开辟了新方向，对改善受氟暴露影响人群的健康状况具有重要意义。