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目的:研究孕鼠补充适量富锌饲料对孕中期高温/脂多糖(LPS)暴露所致子代小鼠腭裂发生的保护效应,阐明富锌的拮抗效应及其细胞分子机制是否与经典Wnt信号通路有关。方法:将C57BL/6J孕鼠随机分成6组,即正常对照组(N)、富锌对照组(ZR)、LPS组、富锌+LPS组(ZR+LPS)、高温组(HT)、富锌+高温组(ZR+HT)。N组孕鼠自由食用常锌饲料(30mg/kg),在胚胎第8.5天(Embryon day8.5,ED8.5)分别注射生理盐水或放置室温水域;ZR组孕鼠自由食用富锌饲料(100mg/kg);LPS组孕鼠于ED8.5经颈部注射LPS(0.5μg/g);ZR+LPS组孕鼠于ED0.5-ED14.5自由食用富锌饲料(100mg/kg),ED8.5经颈部注射LPS(0.5μg/g);HT组孕鼠于ED8.5将其腹部置于42.5℃水浴锅中洗浴9min,烘干机吹干,6小时后重复操作;ZR+HT组孕鼠于ED0.5-ED14.5自由食用富锌饲料(100mg/kg),ED8.5经高温(方法同HT组)处理。对ED14.5的孕鼠实施安乐死后获取子代腭胚突,苏木精-伊红(HE)染色观察腭胚突发育情况,计算死胎率;观察各组新生小鼠腭突组织发育,统计腭裂发生率;ED14.5,PCNA、TUNEL染色技术观察细胞增殖和细胞凋亡情况;ED14.5,免疫荧光染色、蛋白免疫印迹及实时荧光定量PCR技术检测Wnt通路以及相关因子的表达水平。结果:(1)N组腭裂发生率为5%,死胎率为0%;ZR组腭裂发生率为2.4%,死胎率为0%,与N组相比无统计学差异(P>0.05);LPS组腭裂发生率为27.8%,死胎率为13.8%,与N组相比有统计学差异(P<0.01);ZR+LPS组腭裂发生率为10%,死胎率为5%,与LPS组相比有统计学差异(P<0.05);HT组腭裂发生率为32.4%,死胎率为18.9%,与N组相比有统计学差异(P<0.01);ZR+HT组腭裂发生率为7.1%,死胎率为2.4%,与HT组相比有统计学差异(P<0.01)。(2)HE染色结果显示:N组舌体组织下降,双侧侧腭突已完全上抬至水平方向,呈水平位向对侧生长;ZR组与N组相比,腭突发育无明显差异;与N组相比,LPS组舌体组织虽有下降,但一侧侧腭突仍未完全上抬至水平方向,且腭突较N组短小;与LPS组相比,ZR+LPS组舌体组织下降明显,两侧侧腭突均达到一定高度,并呈水平位向对侧生长;与N组相比,HT组一侧侧腭突上抬明显延迟,另一侧侧腭突虽已上抬,但腭突较N组短小且双侧腭突距离较远;与HT组相比,ZR+HT组双侧侧腭突均已上抬至舌体以上,虽然一侧腭突发育较短小,但腭突整体发育状况已有明显改善。(3)TUNEL染色结果:ED14.5,N组和ZR组凋亡细胞较少,两组差异无统计学意义(P>0.05);与N组相比,LPS组一侧侧腭突组织间质细胞中可见部分凋亡细胞且差异有统计学意义(P<0.01);与LPS组相比,ZR+LPS组凋亡细胞明显减少且差异有统计学意义(P<0.01);与N组相比,HT组一侧侧腭突组织间质细胞可见大量凋亡细胞且差异有统计学意义(P<0.01);与HT组相比,ZR+HT组凋亡细胞明显减少且差异有统计学意义(P<0.01)。(4)PCNA染色结果显示:与N组相比,LPS组和HT组的组织细胞增殖指数均明显减少且差异有统计学意义(P<0.01);ZR+HT组与HT组相比、ZR+LPS组与LPS组相比,前者增殖指数均显著升高,差异有统计学意义(P<0.01)。(5)免疫荧光结果显示:与N组相比,HT组和LPS组的GSK-3β、β-catenin、Sp5、Wnt3A蛋白表达水平显著降低,差异具有统计学意义(P<0.01);ZR+HT组与HT组相比、ZR+LPS组与LPS组相比,前者GSK-3β、β-catenin、Sp5、Wnt3A蛋白表达水平均显著升高,差异有统计学意义(P<0.05)。(6)Western Blot结果显示:与N组相比,HT组GSK-3β、β-catenin、LEF-1、Sp5、Sp8、MT蛋白表达水平均降低,差异有统计学意义(P<0.01);与N组相比,LPS组的β-catenin、Sp5、Sp8、MT表达水平显著降低,差异有统计学意义(P<0.01),而GSK-3β、LEF-1的表达水平无明显变化,差异无统计学意义(P>0.05);与HT组相比,ZR+HT组中的GSK-3β、β-catenin、LEF-1、Sp5、Sp8、MT的表达水平显著升高,差异有统计学意义(P<0.05);与LPS组相比,ZR+LPS组中的MT显著升高,差异有统计学意义(P<0.01),而GSK-3β、β-catenin、LEF-1、Sp5、Sp8表达量略有升高,差异无统计学意义(P>0.05)。(7)Real-Time PCR结果显示:与N组相比,HT组和LPS组中的GSK-3βmRNA、β-catenin mRNA、LEF-1 mRNA、Sp5 mRNA、MT mRNA表达水平均显著降低,差异具有统计学意义(P<0.01);ZR+HT组与HT组相比、ZR+LPS组与LPS组相比,前者GSK-3βmRNA、β-catenin mRNA、LEF-1 mRNA、Sp5 mRNA、MT mRNA的表达水平均显著升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:(1)富锌(100mg/kg)可有效减少孕中期高温/LPS暴露诱发的胎鼠死胎;(2)富锌(100mg/kg)可有效预防孕中期高温/LPS暴露诱发子代小鼠腭裂;(3)富锌(100mg/kg)对高温/LPS致小鼠腭裂模型的保护作用可能与促进腭突间充质细胞的增殖相关;(4)富锌(100mg/kg)对高温/LPS诱发小鼠腭裂的保护机制可能与经典Wnt/β-catenin信号通路的激活及Sp5、Sp8、MT等因子上调有关。