脑源性神经营养因子通路的抑制介导孕期摄食限制所致的雄性子代大鼠海马发育损伤

目的观察孕期摄食限制（PFR）所致雄性子代鼠海马结构及功能损伤改变,并探讨其发生机制。方法健康Wistar雌性大鼠受孕后第11~20天（GD11~GD20）限食,给予正常对照组日均摄食量的50%,部分孕鼠于GD20麻醉处死取胎鼠;其余孕鼠自然生产所得雄性子代鼠断奶后给予高脂饮食喂养,一批于生后17周龄（PW17）麻醉处死,另一批从PW17起,21 d内给予慢性不可预知性刺激（UCS）后,于PW20处死,取海马组织。采用HE染色和（或）透射电镜进行组织学观察,ELISA试剂盒检测胎鼠血皮质酮水平,PCR检测海马糖皮质激素受体（Gr）、脑源性神经营养因子（Bdnf）通路、突触可塑性相关基因的mRNA表达。结果与正常对照组相比,PFR胎鼠海马显示亚细胞水平病理损伤,胎血皮质酮水平增加了1.19倍（P〈0.05）,Gr mRNA表达升高了38%（P〈0.05）,Bdnf、N-甲基-D-天冬氨酸受体亚单位1（Nr1）、Nr2B和突触蛋白Ⅰ的mRNA表达分别降低了25.0%,16.1%,16.1%和17.6%（P〈0.05）。与高脂对照组相比,PFR成年子代鼠海马仅显示轻微病理改变,而PFR成年子代鼠在UCS后,海马病理损伤明显,表现为锥体细胞层极薄,细胞间隙增大,细胞数目减少和核皱缩,同时海马c AMP应答元件结合蛋白、Bdnf、酪氨酸激酶受体及Nr1 mRNA表达分别显著降低了51.0%,50.0%,52.0%和33.3%（P〈0.05,P〈0.01）。结论 PFR可致雄性子代鼠海马结构及功能损伤,其机制可能与PFR所致的母源性高GC引起子代鼠海马Bdnf通路抑制有关。

胎盘发育过程中的表观遗传学改变及其相关疾病

胎盘介于胎儿与母体之间,是维持胎儿宫内生长发育的重要器官。在胎盘的正常发育过程中,子宫正常蜕膜化、滋养层细胞粘附与侵袭、胎盘血管生成与形成、胎盘印记基因表达都受到表观遗传修饰(如DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA等)的调控。研究已经证实环境因素如重金属、化合物、现代辅助生殖技术、营养物质均可导致胎盘上多种基因的表观遗传修饰异常。此外,胎盘基因表达存在性别差异也可能与表观遗传修饰有关。目前,在临床上可运用产前DNA甲基化水平分析技术检测异常的表观遗传修饰,并在疾病早期发现并做出诊断,从而为疾病预防及治疗提供依据。本文对胎盘正常发育过程中表观遗传修饰的调控及环境因素所致的胎盘基因表观遗传改变进行了综述,以期对胎盘相关疾病的诊断与治疗提供借鉴和参考。

孕期咖啡因暴露所致雌性子代胎鼠肾脏宫内发育迟缓及其发生机制

目的观察孕期咖啡因暴露(PCE)♀胎肾发育病理学变化和皮质酮(CORT)处理对原代后肾间充质细胞基因表达的影响,探究PCE影响胎鼠肾脏发育的可能机制。方法受孕Wistar大鼠于孕9-20 d(GD 9-20)经口灌胃咖啡因(30、120 mg·kg^(-1)·d^(-1)),孕鼠于GD20处死,取♀胎鼠并收集肾脏,检测肾脏病理学变化和基因表达;在原代后肾间充质细胞上给予不同浓度CORT(250、500、1 000μg·L^(-1))处理24 h,检测细胞基因表达。结果与对照组相比,PCE组♀胎肾肾小球的球囊空虚,鲍曼囊腔变大,毛细血管网发育不良,GDNF/c-Ret信号通路抑制;CORT处理原代后肾间充质细胞下调AT_1R/AT_2R及GDNF/c-Ret信号通路的表达。结论 PCE♀胎鼠肾脏发育不良,其机制与PCE所致高血CORT下胎肾局部AT_1R/AT_2R及GDNF/c-Ret信号通路的表达抑制有关。

孕期地塞米松暴露可致雌性胎大鼠软骨发育不良及发生机制

目的通过检测孕期地塞米松暴露(PDE)致雌性胎大鼠软骨病理变化和地塞米松处理软骨细胞后基因表达的影响,探讨地塞米松影响软骨发育的可能机制。方法 (1)在体实验:健康Wistar雌性大鼠自然受孕,PDE组于孕9～20 d(GD9～20)每天1次sc给予地塞米松0.2 mg·kg_(-1)。GD20处死母鼠,收集雌性胎大鼠软骨样本。HE和番红O染色观察软骨组织形态;实时定量PCR技术检测软骨组织的蛋白聚糖、木糖基转移酶Ⅰ(XylT-Ⅰ)、葡萄糖醛酸转移酶Ⅰ(GlcAT-Ⅰ)、半乳糖基转移酶Ⅰ(GalT-Ⅰ)、胰岛素样生长因子1(IGF_(-1))、IGF_(-1)受体(IGF_(-1)R)、蛋白激酶B(AKT)和活化蛋白1(AP_(-1))mRNA表达;免疫组化法检测XylT-Ⅰ,GlcAT-Ⅰ,GalT-Ⅰ,IGF_(-1),AKT和AP_(-1)蛋白表达。(2)离体实验:另取GD20 Wistar雌性胎大鼠膝关节制备软骨细胞,分别用地塞米松(100和500 nmol·L_(-1)),IGF_(-1)(100μg·L_(-1)),IGF_(-1)R抑制剂NVP-AEW541(1μmol·L_(-1)),AKT抑制剂MK-2206(1μmol·L_(-1))和AP_(-1)抑制剂SR_(-1)1302(1μmol·L_(-1))处理24 h。DMB染色法检测软骨细胞上清糖胺聚糖(GAG)含量;实时定量PCR法检测软骨细胞XylT-Ⅰ,GlcAT-Ⅰ,GalT-Ⅰ,IGF_(-1)R,AKT和AP_(-1) mRNA表达;Western蛋白印迹法检测XylT-Ⅰ,GlcAT-Ⅰ和GalT-Ⅰ蛋白表达水平。结果 (1)在体实验:HE和番红O染色结果显示,PDE组雌性胎大鼠关节软骨细胞数减少,表层软骨细胞排列紊乱,软骨基质染色着色度浅,着色不均一;实时定量PCR和免疫组化结果显示,与正常对照组相比,PDE雌性胎大鼠膝关节组织的XylT-Ⅰ,GlcAT-Ⅰ,GalT-Ⅰ和IGF_(-1)/AKT/AP_(-1)通路相关蛋白和基因表达降低(P<0.05,P<0.01)。(2)离体实验:与正常对照组相比,地塞米松组雌性胎大鼠软骨细胞上清液GAG含量降低(P<0.05),XylT-Ⅰ,GlcAT-Ⅰ,GalT-Ⅰ和IGF_(-1)/AKT/AP_(-1)通路相关蛋白的mRNA表达水平降低(P<0.05);与地塞米松500 nmol·L_(-1)组相比,IGF_(-1)可使上述基因mRNA表达水平升高(P<0.05,P<0.01)。与正常对照组相比,IGF_(-1) 100μg·L_(-1)处理组XylT-Ⅰ,GlcAT-Ⅰ,GalT-Ⅰ蛋白和mRNA表达水平升高,IGF_(-1)R/AKT/AP_(-1)各抑制剂处理组XylT-Ⅰ,GlcAT-Ⅰ和GalT-Ⅰ蛋白和mRNA表达水平降低(P<0.05,P<0.01);与单独SR_(-1)1302组相比,SR_(-1)1302+IGF_(-1)处理后,XylT-Ⅰ,GlcAT-Ⅰ和GalT-Ⅰ蛋白和mRNA表达水平变化不明显。结论孕期暴露PDE可致雌性胎大鼠软骨发育不良,其发生机制可能与IGF_(-1)/AKT/AP_(-1)通路低基础活性介导糖基转移酶低表达所致软骨基质合成不足有关。

孕期咖啡因暴露的雄性子代大鼠高脂饮食/慢性应激下糖代谢异常及胰岛素抵抗的发生

目的研究孕期咖啡因暴露（PCE）子代糖代谢异常及胰岛素抵抗发生的可能机制。方法孕鼠妊娠第11天开始,每天灌胃给予咖啡因120 mg·kg-1至自然产仔。仔鼠断奶后改为高脂饲料喂养,16周行口服糖耐量实验（OGTT）,17~19周行不可预见性慢性应激,20周再次进行OGTT后处死。检测慢性应激前、后血清皮质酮、葡萄糖和胰岛素浓度;肝胰岛素受体（IR）、胰岛素受体底物2（IRS2）和葡萄糖转运体2（GLUT2）的mRNA表达;HE染色观察肝和胰腺形态。结果 PCE组仔鼠1周体质量显著降低（P〈0.01）,11周开始体质量增长率显著增加（P〈0.05）;应激前血皮质酮浓度降低（P〈0.01）,而应激后升高（P〈0.01）;应激前血糖和胰岛素抵抗指数（IRI）无差异,血胰岛素浓度低于对照组（P〈0.05）,应激后血糖和IRI均升高（P〈0.05,P〈0.01）,血胰岛素改变不明显;应激前OGTT血糖曲线差异不明显,血胰岛素释放升高（P〈0.05）,应激后血糖代谢加快（P〈0.05,P〈0.01）,胰岛素释放无明显差异;肝IR、IRS2和GLUT2的mRNA表达,应激前、后均无差异（应激后IR表达例外,低于对照组,P〈0.05）;相对于对照组,PCE组仔鼠肝组织出现脂肪变性,胰岛数量减少且出现萎缩。结论 PCE子代出生后高脂饮食下出现HPA轴低基础活性和高应激敏感性反应,并伴随糖代谢异常和胰岛素抵抗发生。

自噬与宫内发育迟缓

宫内发育迟缓(intrauterine growth retardation,IUGR)是最常见的发育毒性结局,可导致子代围产期发病率和死亡率增加,且其危害会延续至出生后引起成年多种慢性疾病易感。自噬,作为胚胎发育的重要调节者,参与了多脏器发育过程。自噬增强或减弱可通过调控细胞增殖、分化等生命活动,参与胎盘及胎儿多种脏器发育,最终导致IUGR。该文主要综述了自噬的发生机制及其与IUGR的关系,为自噬在IUGR相关疾病中的研究提供理论依据。

骨质疏松症的肾素-血管紧张素系统发生机制及治疗靶点研究进展

骨质疏松症(OP)是一种骨代谢疾病,表现为骨形成减少和骨吸收增加,导致骨量丢失、骨组织微结构破坏,全身各处易于骨折。骨组织局部可表达肾素-血管紧张素系统(RAS)的主要成分并通过经典及非经典途径参与细胞氧化应激、增殖、分化及凋亡等过程。骨组织局部RAS过度激活时,一方面可以抑制成骨细胞分化或直接损伤其骨形成功能,另一方面促进破骨细胞分化和成熟,二者共同导致骨形成减少、骨吸收增加,参与OP发生。RAS抑制剂包括肾素抑制剂、血管紧张素转换酶抑制剂和血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂,已经被证实可以有效地拮抗RAS慢性激活时产生的病理效应,因此被认为是治疗OP的候选药物之一。

孕期尼古丁暴露所致子2代大鼠神经内分泌代谢编程改变的可遗传效应

目的探讨孕期尼古丁暴露所致宫内发育迟缓(IUGR)子代大鼠神经内分泌代谢编程改变的跨代遗传效应。方法 Wistar大鼠孕11 d起每天sc给予尼古丁2 mg·kg-1至分娩。子1代(F1)正常组和尼古丁组IUGR交叉配对而得子2代(F2):CC组(亲氏为正常F1)、CN组(父为正常F1,母为IUGR F1)、NC组(父为IUGR F1,母为正常F1)和NN组(亲氏为IUGR F1)。成年F2给予2周冰水游泳刺激,收集刺激前、后血样,采用放免试剂盒检测血清促肾上腺皮质激素(ACTH)水平,ELISA试剂盒检测皮质酮(CORT)水平,生化试剂盒检测葡萄糖、甘油三酯(TG)和总胆固醇(TCH)水平。结果慢性刺激前,NN组雄性子代血清CORT较CC组显著降低,为CC组的73.9%(P<0.05),CN和NC组雄性子代血清TG分别升高到CC组的1.43和1.52倍(P<0.05),同时CN,NC和NN组雌性子代血清TG分别升高到CC组的1.71,1.80和1.81倍(P<0.05);慢性刺激后,CC组雄性子代血清CORT增加率为-1.67%,而NN组雄性子代血清CORT增加率为36.0%,NC组雄性及CN组雌性子代血糖显著升高,分别升高至各自CC对照组的1.61和1.62倍(P<0.01),同时各尼古丁组雌、雄中子代血清TG增加率均较CC组显著降低(P<0.05),具体表现为CN,NC和NN组雄性子代血清TG增加率分别降低至CC组的46.4%,16.7%和7.7%,而相应雌性子代血清TG增加率分别降低至CC组的20.6%,4.0%和8.4%。与CC组相比,慢性刺激前,NN组雌、雄性子代血清TCH分别下降40.5%和21.9%(P<0.01);慢性刺激后,雌性子代TCH增长率升高49.7%(P<0.05)。结论孕期尼古丁暴露致大鼠神经内分泌代谢编程改变具有跨代遗传效应,且具有一定的性别和亲源性差异。

孕期不良环境所致胎盘糖皮质激素屏障改变机制的研究进展

已知胎盘11β-羟类固醇脱氢酶2(11β-HSD2)可以代谢灭活糖皮质激素(GC),而P-糖蛋白(P-gp)可以将GC从胎儿面外排至母体面,因此都可以减少母体GC进入胎儿,从而维持胎儿体内GC水平,以保证胎儿正常发育。孕期不良环境包括外源环境和母体健康因素,可通过各种途径影响胎盘11β-HSD2和P-gp的表达和/或活性,破坏胎盘GC屏障,导致从母体跨过胎盘进入胎儿体内的GC水平增多,由此引起子代宫内发育迟缓及成年后多种慢性疾病(如代谢性疾病和神经精神性疾病)的易感性增加。因此,探寻孕期不良环境下胎盘GC屏障开放的调节机制及分子靶标,并对其进行合理干预,有可能成为胎源性成年疾病早期预警、早期诊断和早期防治的新策略。

父体慢性应激对生殖细胞重编程的影响及其机制

父体慢性应激不仅可造成父体本身多脏器、多系统的损伤, 还可将危害传递至子代。而且, 父体慢性应激对子代的危害与生殖细胞重编程有关。当前观点认为, 生殖细胞命运的转变和发育潜能的维持源于表观遗传修饰。因此, 一旦应激因素在特定时期导致父体生殖细胞发生表观遗传修饰改变, 则可引起生殖细胞出现重编程, 进而将危害传递至子代甚至多代。但是, 父体慢性应激导致生殖细胞重编程的发生机制尚未完全阐明。本文综述了父体慢性应激对父体本身及其子代多代的危害, 并结合最新研究进展探讨父体慢性应激影响生殖细胞重编程的发生机制, 以期为父源性疾病提供更多理论依据。

吡格列酮对载脂蛋白E-/-小鼠脂质肾损伤的干预研究

目的:探讨吡格列酮(piog litazone, Piog)对老年雌性载脂蛋白E基因敲除(apoE^-/-)小鼠脂质肾损伤的干预作用及可能机制。方法:13个月龄雌性apoE^-/-小鼠随机分为2组,实验组灌胃盐酸吡格列酮(每只10 mg·kg^-1·d^-1),对照组灌胃同体积溶媒0.5%羧甲基纤维素钠。12周后对小鼠实施安乐死进行取材。灌胃前后进行血浆总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)及髓过氧化物酶(MPO)活性测定,肾脏石蜡切片进行组织化学染色分析肾脏损伤程度及脂质沉积情况,实时定量PCR(QPCR)分析相关基因mRNA表达水平。结果:与对照组比较,Piog组小鼠血浆TC、TG水平及MPO活性明显降低;Masson染色示肾脏纤维化程度明显降低;网状纤维染色示肾皮质中Ⅳ型胶原蛋白(ColⅣ)为主的网状纤维增生程度减轻;PAS染色示肾小球硬化、基底膜增生增厚情况得到改善;油红O染色示肾脏脂质沉积情况减轻。QPCR结果示肾皮质过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(PPARγ)及对氧磷酶-1(PON1)mRNA水平升高,而肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、单核细胞趋化因子-1(MCP-1)、转化生长因子-β(TGF-β)、CollagenⅣ和基质金属蛋白酶(MMP-2、MMP-9)的mRNA水平降低。结论:吡格列酮能够改善老年apoE^-/-小鼠脂质紊乱引发的肾脏病理性损伤,其机制可能与PPARγ激活而调脂及降低小鼠全身和肾脏局部氧化炎症状态有关。