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目的:本研究旨在研究孕期暴露丙戊酸（Valproic acid,VPA）对子代大鼠前额皮层（Prefrontal cortex,PFC）乙醛脱氢酶1A1（Acetaldehyde dehydrogenase 1A1,ALDH1A1）组蛋白乙酰化水平的影响,以探讨VPA诱导孤独症样行为的可能机制。方法:（1）VPA诱导的孤独症样模型的建立:雌性成年大鼠与雄性交配后被随机分为VPA组和对照（CON）组,两组在妊娠12.5天时分别被给予VPA或等量的生理盐水腹腔注射。子代大鼠在6周龄时进行行为学测试,包括旷场和三厢试验。子代大鼠行为学测试完成后（约8周）,收集血清和脑组织,进行电生理和相关生物标志物检测。通过电生理实验研究PFC中的长时程增强（Long-term potentiation,LTP）水平。使用蛋白免疫印迹（Western blotting,WB）检测PFC中突触相关蛋白（包括AMPA受体（Glu A1和Glu A 2）、NMDA受体（Glu N1、Glu N 2A和Glu N 2B）和突触素1（synapsin 1,SYN1））、组蛋白去乙酰化酶（Histone deacetylases,HDACs）（包括HDAC1、HDAC 2、HDAC 3和HDAC 8）、乙酰化组蛋白3（Acetylated histone 3,Ac H3）、视黄酸受体α（Retinoic acid receptor alpha,RARα）和ALDH1A1蛋白表达水平。定量聚合酶链反应（quantitative polymerase chain reaction,q PCR）被用于定量分析PFC中HDACs（包括HDAC1、HDAC 2、HDAC3和HDAC 8）和ALDH1As（包括ALDH1A1、ALDH1A2和ALDH1A3）m RNA表达水平。使用微量ALDH试剂盒测定PFC中ALDH酶活性。通过高效液相色谱（High performance liquid chromatography,HPLC）检测血清视黄醇水平。采用超高效液相色谱/串联质谱法（Ultrahigh-performance liquid chromatography/tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS）测定PFC中视黄酸（Retinoic acid,RA）水平。通过染色质免疫沉淀（chromatin immunoprecipitation,Ch IP）实验测定Ac H3在ALDH1A1基因启动子区的富集量。（2）MS-275（一种HDACs抑制剂）干预实验的设计:孕鼠被随机分为CON+Saline、VPA+Saline和VPA+MS-275三组。VPA+Saline组和VPA+MS-275组孕鼠孕期被给予腹腔注射VPA,而CON+Saline组孕鼠被给予腹腔注射生理盐水。VPA+MS-275组子代出生后经腹腔注射MS-275。而CON+Saline组和VPA+Saline组的子代给予生理盐水作为对照。通过行为学试验测试MS-275干预后子代大鼠的孤独症样行为变化。电生理实验检测PFC中LTP水平变化。WB检测PFC中Ac H3、ALDH1A1、RARα和突触相关蛋白（Glu A1、Glu N2A和SYN1）的蛋白表达水平的变化。q PCR定量检测PFC中ALDH1A1m RNA表达水平的变化。通过微量ALDH试剂盒测定PFC中ALDH酶活性的变化量。采用UPLC-MS/MS检测PFC中RA水平变化。Ch IP实验检测Ac H3在ALDH1A1基因启动子区富集量的变化。（3）RA补充实验的设计:孕鼠被随机分为CON+Corn Oil、VPA+Corn Oil和VPA+RA三组。VPA+Corn Oil组和VPA+RA组孕鼠孕期被给予腹腔注射VPA,而CON+Corn Oil组孕鼠被给予生理盐水。VPA+RA组子代出生后被给予灌胃补充RA。CON+Corn Oil组和VPA+Corn Oil组子代给予玉米油作为对照。通过行为学试验测试RA补充后子代大鼠的孤独症样行为变化。电生理实验检测PFC中LTP水平变化。WB检测PFC中HDAC3、Ac H3、ALDH1A1、RARα和突触相关蛋白（Glu A1、Glu N2A和SYN1）蛋白表达水平。采用UPLC-MS/MS检测PFC中RA水平变化。结果:（1）在旷场试验中,CON组与VPA组间子代大鼠移动总距离无显著差异（P>0.05）;与CON组相比,VPA组子代大鼠在中央区域所花的时间显著减少（P<0.001）,在自我梳理上花费的时间显著增多（P<0.001）。在三厢试验（刺激物分别为陌生鼠和玩具）中,CON组子代大鼠在陌生鼠箱中花费的时间显著大于玩具箱（P<0.001）,而VPA组子代大鼠在两箱中所花时间相当（P>0.05）;在另一项三厢试验（刺激物为陌生鼠与熟悉鼠）中,CON组在陌生鼠箱中所花时间显著大于熟悉鼠箱（P<0.01）,而VPA组子代大鼠在两箱中所花时间无明显差别（P>0.05）。电生理实验显示,VPA组子代PFC中LTP水平显著高于CON组（P<0.001）。VPA组PFC中突触相关的分子如Glu N2A（P<0.05）、Glu A1（P<0.01）和SYN1（P<0.001）蛋白表达水平较CON组显著升高;而其他蛋白如Glu A2、Glu N1和Glu N2B表达水平在两组间无明显差异（P>0.05）。与CON组相比,VPA组胞核中HDAC1（P<0.05）、HDAC2（P<0.01）、HDAC3（P<0.05）和HDAC8（P<0.05）m RNA水平明显升高;VPA组HDAC3蛋白水平显著升高（P<0.05）;VPA组Ac H3/H3比值明显降低（P<0.01）。VPA组子代PFC中RA（P<0.05）和RARα蛋白（P<0.01）表达水平均较CON组显著下降;而两组间血清视黄醇水平无显著差异（P>0.05）。VPA组ALDH1A1m RNA（P<0.01）和蛋白（P<0.01）水平以及ALDH活性（P<0.01）均明显低于CON组。Ch IP实验显示,VPA组子代Ac H3在ALDH1A1基因启动子区的富集量较CON组显著下降（P<0.05）。（2）MS-275干预实验显示,VPA组子代大鼠经腹腔注射MS-275后其PFC中的Ac H3水平显著上调（P<0.01）。MS-275处理会显著提高VPA组子代ALDH1A1 m RNA（P<0.05）和蛋白水平（P<0.05）、ALDH活性（P<0.01）、RA（P<0.05）和RARα蛋白（P<0.05）水平。Ch IP结果显示,MS-275处理使VPA组子代Ac H3与ALDH1A1基因启动子的结合显著上升（P<0.05）。经MS-275处理后,VPA组子代Glu A1蛋白水平可显著下降（P<0.01）,而Glu N2A和SYN1蛋白无显著变化（P>0.05）。电生理实验显示,MS-275处理会使VPA组子代LTP水平显著下降（P<0.05）。旷场试验显示,VPA组子代经MS-275处理后其在中央区的时间显著增加（P<0.01）,而自我梳理时间无显著改变（P>0.05）。在三厢试验（刺激物为陌生鼠与玩具）中,经MS-275处理后VPA组子代在陌生鼠箱中所花时间显著大于玩具箱（P<0.001）。另一项三厢试验（刺激物为陌生鼠与熟悉鼠）显示,VPA组子代经MS-275处理后其在陌生鼠箱和熟悉鼠箱中花费的时间相当（P>0.05）,与处理前并无明显区别。（3）RA补充实验显示,RA补充会显著增加VPA组子代大鼠PFC中RA（P<0.05）和RARα蛋白（P<0.01）水平。而RA处理并不会显著影响VPA组子代ALDH1A1蛋白、HDAC3蛋白和Ac H3水平（P均>0.05）。经RA处理后,VPA组子代Glu A1蛋白水平显著下调（P<0.01）,而Glu N2A和SYN1蛋白无明显变化（P均>0.05）。电生理显示,补充RA会显著下调VPA组子代LTP水平（P<0.001）。旷场试验显示,经RA处理后VPA组子代在中央区的时间显著增加（P<0.001）,而自我梳理时间无显著改变（P>0.05）。在三厢试验（刺激物为陌生鼠与玩具）中,经RA处理后VPA组子代在陌生鼠箱中所花时间显著大于玩具箱（P<0.001）;而另一项三厢试验（刺激物为陌生鼠与熟悉鼠）显示,RA处理后VPA组子代在陌生鼠箱中所花时间显著多于熟悉鼠箱（P<0.05）。结论:孕期VPA暴露可能通过损害ALDH1A1组蛋白乙酰化水平,下调RA-RARα信号通路,从而导致孤独症样突触和行为缺陷,揭示了VPA诱导的ASD亚型中可能存在的表观遗传修饰的分子机制。