Attention-Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) is one of the most common neurodevelopmental disorders and manifests inattention, hyperactivity, and impulsivity symptoms in childhood that can last throughout life. Genetic and environmental studies implicate the dopamine system in ADHD pathogenesis. Work from our group and that of others indicates that deltamethrin insecticide and stress exposure during neurodevelopment leads to alterations in dopamine function, and we hypothesized that exposure to both of these factors together would lead to synergistic effects on DNA methylation of key genes within the midbrain, a highly dopaminergic region, that could contribute to these findings. Through targeted next-generation sequencing of a panel of cortisol and dopamine pathway genes, we observed hypermethylation of the glucocorticoid receptor gene, Nr3c1, in the midbrain of C57/BL6N males in response to dual deltamethrin and corticosterone exposures during development. This is the first description of DNA methylation studies of Nr3c1 and key dopaminergic genes within the midbrain in response to a pyrethroid insecticide, corticosterone, and these two exposures together. Our results provide possible connections between environmental exposures that impact the dopamine system and the hypothalamic-pituitary-adrenal axis via changes in DNA methylation and provides new information about the presence of epigenetic effects in adulthood after exposure during neurodevelopment.

中文翻译：

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溴氰菊酯和皮质酮的联合神经发育暴露与​​雄性小鼠中脑中的 Nr3c1 高甲基化有关。

注意缺陷多动障碍 (ADHD) 是最常见的神经发育障碍之一，在儿童时期表现为注意力不集中、多动和冲动症状，可持续终生。遗传和环境研究表明多巴胺系统与 ADHD 发病机制有关。我们小组和其他小组的工作表明，在神经发育过程中溴氰菊酯杀虫剂和压力暴露会导致多巴胺功能的改变，我们假设同时暴露于这两种因素会对中脑内关键基因的 DNA 甲基化产生协同作用，一个高度多巴胺能区域，可能有助于这些发现。通过对一组皮质醇和多巴胺通路基因进行靶向下一代测序，我们观察到糖皮质激素受体基因 Nr3c1 的高甲基化，在 C57/BL6N 雄性的中脑中，在发育过程中对溴氰菊酯和皮质酮双重暴露的反应。这是对 Nr3c1 和中脑内关键多巴胺能基因响应拟除虫菊酯杀虫剂、皮质酮和这两种暴露的 DNA 甲基化研究的首次描述。我们的研究结果通过 DNA 甲基化的变化提供了影响多巴胺系统和下丘脑 - 垂体 - 肾上腺轴的环境暴露之间可能的联系，并提供了关于神经发育过程中暴露后成年后表观遗传效应存在的新信息。这是对 Nr3c1 和中脑内关键多巴胺能基因响应拟除虫菊酯杀虫剂、皮质酮和这两种暴露的 DNA 甲基化研究的首次描述。我们的研究结果通过 DNA 甲基化的变化提供了影响多巴胺系统和下丘脑 - 垂体 - 肾上腺轴的环境暴露之间可能的联系，并提供了关于神经发育过程中暴露后成年后表观遗传效应存在的新信息。这是对 Nr3c1 和中脑内关键多巴胺能基因响应拟除虫菊酯杀虫剂、皮质酮和这两种暴露的 DNA 甲基化研究的首次描述。我们的研究结果通过 DNA 甲基化的变化提供了影响多巴胺系统和下丘脑 - 垂体 - 肾上腺轴的环境暴露之间可能的联系，并提供了关于神经发育过程中暴露后成年后表观遗传效应存在的新信息。