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目的以全反式维甲酸(All-trans Retinoic Acid,ATRA)诱导构建的神经管畸形鼠模型为研究对象,探索在神经管畸形(Neural Tube Defects,NTDs)的发生发展过程中H3K27me3(H3组蛋白第27位赖氨酸的三甲基化状态)和其下游叶酸代谢相关基因Adcy2的表达变化情况,了解叶酸干预在这一过程中的影响作用,探讨在神经管畸形的发生过程中叶酸干预的预防作用,为防治神经管畸形(Neural Tube Defects,NTDs)的早期发生提供可靠的理论依据。方法1.动物模型的建立:把24只健康且性成熟的雌性SD大鼠分为随机三组;1.1胎鼠大体形态学观察:于E15d时剖宫取胎,观察胎鼠的形态学特征,记录各个类型胎鼠数量,统计并分析畸形胎鼠发生率。1.2胎鼠神经管电镜下观察:剥离出各组胎鼠神经管,经过电镜包埋后置于透射电子显微镜下观察并拍照。1.3病理学观察:取各组胎鼠组织进行HE染色,并在显微镜下观察其病理学变化。2.各组胎鼠神经管中H3K27me3表达量的检测:采用免疫组织化学染色法和Western blot技术检测三组胎鼠中的H3K27me3的表达,并对其进行定性、定量分析。3.各组胎鼠神经管中基因Acdy2表达量的测定:采用QRT-PCR技术对各组胎鼠中Adcy2基因的表达量进行测定分析。结果1.动物模型制作及观察结果:1.1统计结果分析显示正常组未发现畸形胎鼠,实验组的神经管畸形发生率为84%,叶酸干预组的畸形发生率为41.1%;实验组畸形发生率和正常组比较明显升高,差异具有统计学意义(P<0.01),叶酸干预组比正常组畸形率增加,但与实验组比较其畸形率显著下降,差异具有统计学意义(P<0.05)。1.2各组神经管电镜下观察结果:正常组神经管组织,其细胞核完整,呈圆形或卵圆形。线粒体清晰可见;实验组神经管组织细胞核不完整,变形严重,线粒体出现皱缩,甚至溶解;叶酸干预组神经管细胞核虽然也存在变形、皱缩现象,但与实验组比较,其状况有相应的改善,细胞间隙趋于正常,少部分线粒体出现皱缩、溶解。1.3 HE染色结果:正常组胎鼠可看到其神经管发育正常,脊髓形态正常。实验组中显性脊柱裂的胎鼠,其脊髓改变复杂,脊柱背侧覆皮中断不连续,脊髓结构破坏紊乱,脊髓伴随脊膜向外膨出,多伴有炎性细胞侵袭。叶酸干预组中脊柱裂较少,无尾畸形较多,相比实验组而言叶酸干预组发育有所改善,但比正常组发育仍然较差。2.各组神经管中H3K27me3表达量的检测:免疫组化结果显示:正常组中H3K27me3的表达量低,实验组中为强阳性表达,叶酸干预组中其表达量稍低于实验组,但并没有显示出差异性,而与正常组相比较,差异较明显,具有统计学意义(P<0.05)。Western blot检测结果显示:实验组中H3K27me3的表达量高于正常组和叶酸干预组,差异有统计学意义(P<0.05),叶酸干预组表达量介于两组之间,差异明显,具有统计学意义(P<0.05)。3.各组神经管中Adcy2基因的QRT-PCR检测结果显示:在实验组中高表达,与正常组和叶酸干预组比较,差异具有统计学意义(P<0.05);在叶酸干预组中的表达量介于两组之间,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论1.叶酸干预,可以有效降低神经管畸形率的发生;2.神经管畸形胎鼠中,H3K27me3表达水平上调,叶酸代谢相关基因Adcy2的表达上调,叶酸干预可以有效降低两者的表达量。