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肥胖是二型糖尿病(diabetes mellitus,DM)的主要诱导因素。肥胖指数值与妇女的不孕不育发病率呈正相关。此外,在育龄妇女中,二型糖尿病患病率的增加可导致糖尿病相关的出生畸形率的增加,比如神经管畸形(neural tube defects,NTDs)和心脏畸形等。本文的研究旨在构建有效的二型糖尿病小鼠模型和胚胎畸形模型,用于探索二型糖尿病对卵巢卵泡发育和胚胎发育的影响及其相应的细胞内分子机制。研究结果如下所述:1、我们将4周龄的C57BL/6J雌性小鼠喂以高脂食物(high fat diet,HFD)(60%脂肪)构建二型糖尿病小鼠模型。饲养15周后,这些小鼠表现出胰岛素抵抗,中度高血糖和高胰岛素血症等二型糖尿病症状。2、在研究DM对卵巢卵泡发育影响中,我们发现DM以时间依懒性方式对卵巢卵泡发育产生不利影响。饲养不同食物20周后,大部分DM组小鼠的卵泡发育停滞在早期阶段或者完全闭锁。而后我们探索了 DM对于卵泡发育影响的分子机制,结果发现,DM通过降低p-FoxO3a表达水平从而提高小鼠卵巢中Fox03a的活性,Fox03a的下游信号分子Smad1/5/8和上游信号分子Akt的活性也受到显著影响。另外,卵巢中颗粒细胞的增殖与凋亡也受到糖尿病环境的影响,这或许可以解释为什么很多DM组小鼠的卵泡发生闭锁。3、将上述DM小鼠与正常食物饲养的C57BL/6J雄性小鼠进行交配构建二型糖尿病胚胎畸形模型。怀孕后,喂予正常食物(10%脂肪)的对照组母鼠持续饲养正常食物或者改喂予高脂食物作为游离脂肪酸增高的对照组。在DM母鼠孕育的胚胎中,我们发现其NTDs概率为11.3%,而在对照组胚胎中并没有发现NTDs。在糖尿病母体的胚胎中,氧化应激,内质网应激,细胞凋亡蛋白酶反应和内皮细胞凋亡等标记分子相比它们在对照组母体胚胎中的水平都显著上调了。为了探究二甲双胍(metformin)对于母体二型糖尿病诱导的神经管畸形是否有缓解作用,我们在小鼠饮水中添加了剂量为200mg/kg的二甲双胍,发现二甲双胍能够缓解高血糖,高胰岛素血症,血糖不耐受和胰岛素抵抗等二型糖尿病代谢表型及其胚胎的细胞内应激作用、凋亡和NTDs的形成。4、在探究母体二型糖尿病对于胚胎心脏发育的影响中,我们观察到DM组母鼠的胚胎心脏有室间隔缺损(ventricular septal defects,VSDs)(9.1%)和持续主动脉干(persistenttruncusarteriosus,PTA)现象,而对照组胚胎中并没有发现心脏畸形现象。在母体二型糖尿病诱导胚胎心脏畸形的分子机制研究中,我们发现氧化应激,内质网应激和细胞凋亡等的标志分子相比它们在对照组胚胎心脏中的水平都显著上调了。该论文研究结果揭示了 Akt/FoxO/Smad信号通路和异常的颗粒细胞增殖与凋亡是二型糖尿病影响卵巢卵泡发育的重要分子调控机制。同时表明,母体二型糖尿病可以显著诱导胚胎神经管畸形和心脏畸形且揭示了细胞内应激作用及细胞过度凋亡等机制在母体二型糖尿病诱导胚胎畸形中发挥重要作用。这些研究结果可为临床上预防和治疗二型糖尿病导致的妇女不孕不育及胚胎畸形提供部分理论基础。