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目的观察孕期过量果糖摄入对胎鼠生长发育和新生子代大鼠肠道菌群的影响,并初步探讨其可能机制。方法1.动物分组:性成熟SD大鼠适应性喂养1周,按雌雄2:1进行合笼,次日以阴道分泌物涂片镜下观察到大量精子视为交配成功。于怀孕第0天,将孕鼠按体重随机分成三组,即:对照组(CON)、葡萄糖组(GLU)、果糖组(FRU),每组20只。在母鼠的整个孕期,通过提供不同成分的饮用水对母鼠进行干预处理:对照组给予蒸馏水,葡萄糖组给予20%葡萄糖水溶液,果糖组给予20%果糖水溶液。母鼠孕期第20天,每组随机选取10只孕鼠处死,收集胎鼠、胎盘、血液样本,用于各项指标检测。母鼠分娩后12-24 h内处死剩余母鼠和新生子代大鼠,留取母鼠和新生子代大鼠回肠内容物用于肠道菌群检测。2.每日观察孕鼠健康状况,每周测定体重。称量、记录孕鼠平均每日摄食、饮水量,根据一周数据计算孕鼠能量摄入水平。记录每组胎鼠数量,测量胎鼠顶臀长;称量胎鼠及胎盘重量,并计算其比值。3.利用苏木精-伊红(Hematoxylin-Eosin,HE)染色观察孕鼠胎盘组织病理学改变。4.酶联免疫吸附法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测孕鼠血清可溶性血管内皮生长因子受体-1(soluble vascular endothelial growth factor receptor-1,sFlt-1)、胎盘生长因子(placental growth factor,PLGF)水平并计算其比值。5.利用ELISA实验检测孕鼠血清中尿酸(Uric acid,UA)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)的水平。6.利用ELISA实验检测孕鼠胎盘中UA、MDA、SOD、CAT和GSH-Px的水平。7.利用实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,Real time-PCR)方法测定胎盘组织中Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Epoxy chloropropane Kelch sample related protein-1,Keap1)、核因子E2相关因子2(Nuclear factor erythroid2-related factor 2,Nrf2)mRNA表达水平。8.免疫印迹实验(Western blot,WB)测定孕鼠胎盘组织中Keap1全蛋白、Nrf2核蛋白表达水平。9.利用16S rDNA肠道菌群测序对母鼠及新生子代大鼠回肠内容物进行分析,比较各组肠道菌群差异。结果1.各组大鼠在整个孕期的能量摄入及体重差异均无统计学意义(P>0.05)。2.三组间胎鼠数量无显著差异;果糖组的胎鼠顶臀长,胎鼠、胎盘重量及其比值均显著低于对照组和葡萄糖组(P<0.05)。3.HE结果显示,果糖组孕鼠胎盘细胞排列紊乱,可见大量红细胞。4.与对照组及葡萄糖组相比,果糖组孕鼠血清中sFlt-1水平显著升高14.84%和20.30%,PLGF水平显著降低20.14%和13.74%,sFlt-1/PLGF显著升高42.93%和32.41%(P<0.05)。5.与对照组及葡萄糖组相比,果糖组孕鼠血清中UA、MDA水平显著升高,而SOD、CAT和GSH-Px水平均显著降低(P<0.05)。6.果糖组胎盘组织中UA、MDA水平显著高于对照组及葡萄糖组,而SOD、CAT和GSH-Px水平显著低于对照组及葡萄糖组(P<0.05)。7.与对照组及葡萄糖相比,果糖组胎盘组织中Keap1 mRNA表达水平显著升高88.89%和31.69%,而Nrf2表达显著降低46.94%和29.73%(P<0.05)。8.与对照组及葡萄糖相比,果糖组胎盘中Keap1蛋白表达水平显著升高66.34%和19.15%,而Nrf2核蛋白表达显著降低39.00%和20.78%(P<0.05)。9.16S rDNA测序结果显示,果糖组母鼠肠道菌群结构较对照组发生改变,与葡萄糖组相比菌群多样性显著降低(P<0.05);三组母鼠的门水平及属水平物种相对丰度无显著差异(P>0.05),但与对照组相比,果糖组母鼠厚壁菌门、拟杆菌门、厚壁菌门/拟杆菌门、布劳特氏菌属相对丰度呈下降趋势,变形菌门、艾克曼菌属相对丰度呈升高趋势。果糖组新生子代大鼠肠道菌群丰富度较对照组显著升高(P<0.05);与对照组相比,果糖组子鼠厚壁菌门相对丰度与拟杆菌门相对丰度的比值较对照组显著降低(P<0.05),厚壁菌门、拟杆菌门、拟杆菌属、乳酸杆菌属相对丰度呈降低趋势,变形菌门相对丰度有升高趋势,但差异均无统计学意义(P>0.05)。结论1.孕期高果糖暴露可能通过抑制Nrf2核转位来阻断抗氧化酶的表达,使胎盘处于氧化应激状态,引起胎盘功能障碍,影响胎鼠的正常生长发育。2.孕期高果糖暴露能够改变自身肠道菌群结构,并导致新生子代大鼠的菌群结构发生相应改变,菌群的不良变化趋势可能与远期疾病的发生有关。