妊娠期丙烯酰胺暴露对小鼠胎盘生长与发育的影响

发布时间：2020-07-21 19:47

【摘要】：背景和目的:丙烯酰胺(Acrylamide),是一种在现实生活中广泛被使用的化工材料,近几年来有学者报道显示,富含碳水化合物的食品在高温加工的过程中会产生大量的丙烯酰胺。研究表明该化合物可以通过皮肤、呼吸道和消化道等方式进入机体内,并对人类或动物的各个系统造成损害,尤其是生殖系统。已有研究显示,妊娠期间丙烯酰胺的暴露会引起流产率升高、胎儿的体重下降和畸形胎儿数量增加。然而,这些不良妊娠结局的出现是否与妊娠期丙烯酰胺暴露导致胎盘的生长发育障碍密切相关呢?至目前为止,还未见相关的研究。因此,我们拟通过建立妊娠动物模型,采用强制性灌胃给予不同剂量丙烯酰胺的方式,来探究丙烯酰胺对妊娠期小鼠胎盘生长发育的影响及其作用机制。方法:1.构建动物模型及取材:将昆明品种的成年雌性和雄性小鼠(25-30 g)交配,并以在阴道口检出阴栓为标准作为妊娠第一天(GD 1)。从妊娠第3天(GD 3)开始,根据实验小鼠的体重,通过强制性灌胃的方式给予小鼠不同剂量的丙烯酰胺(0,对照组;10 mg/kg/day,低剂量组;50 mg/kg/day,高剂量组),并分别在妊娠第八天(GD 8)和妊娠第十三天(GD 13)时留取小鼠子宫、胎盘、卵巢、肝脏及肾脏标本。2.通过HE染色研究妊娠期间丙烯酰胺暴露对GD 8和GD 13小鼠胎盘组织结构的影响。3.通过实时定量PCR研究妊娠期间丙烯酰胺暴露对GD 8和GD 13小鼠胎盘发育相关基因表达水平的影响。4.通过免疫组织化学研究妊娠期间丙烯酰胺暴露对GD 13小鼠胎盘迷路层血管的影响。5.通过免疫组织化学研究妊娠期间丙烯酰胺暴露对GD 8和GD 13小鼠胎盘细胞增殖的影响。6.通过Western blot检测妊娠期间丙烯酰胺暴露对GD 8和GD 13小鼠胎盘细胞凋亡和MAPK信号通路的影响。结果:1.与对照组相比,GD 8和GD 13的小鼠暴露于不同剂量丙烯酰胺后,其肝脏和肾脏的重量及其脏器系数,均未表现出显著性差异(P0.05);而卵巢重量及其脏器系数显著降低(P0.05)。在GD 8,与对照组相比,丙烯酰胺处理组小鼠的胚胎活产数和吸收数,子宫的重量及其与体重的比值均没有明显的变化(P0.05)。然而,在GD 13,高剂量组小鼠的存活胚胎数明显低于对照组(P0.05),而胚胎吸收数明显增加(P0.01);随着丙烯酰胺剂量的加大,与对照组相比,小鼠子宫、胎盘和胎儿的重量及其与体重的比值均显著地降低(P0.01或0.001)。2.HE染色结果显示,与对照组相比,在GD 8,丙烯酰胺的处理组明显抑制了外胎盘锥的生长与发育;在GD 13,暴露于丙烯酰胺显著降低了胎盘总面积、胎盘海绵层及迷路层的面积(P0.01或0.001)。3.实时荧光定量PCR的结果显示,在GD 8和GD 13,丙烯酰胺处理组小鼠的胎盘Esx1、Hand2、Hand1 mRNA的表达水平显著低于对照组(P0.01或0.001)。在GD 8,与对照组相比,丙烯酰胺处理组的Ascl2和Fral mRNA表达水平显著增加(P0.001);而对于Eomes mRNA的表达水平,低剂量组明显下降,高剂量组显著增加(P0.001)。在GD 13,与对照组相比,暴露于丙烯酰胺显著抑制胎盘中Eome和Ascl2 mRNA的表达水平(P0.001)。4.免疫组化的结果显示,在GD 13,与对照组相比,丙烯酰胺暴露显著抑制小鼠胎盘迷路层血管的形成,导致血管塌陷和血管数量减少。5.免疫组化的结果显示,与对照组相比,在GD 8,低剂量的丙烯酰胺对Ki67阳性细胞的数量没有显著影响(P0.05),而高剂量组的阳性细胞数量与对照组相比显著减少(P0.05)。在GD13,丙烯酰胺处理组的Ki67阳性细胞的数量均显著低于对照组(P0.001)。6.蛋白免疫印迹的结果显示,与对照组相比,在GD 8和GD 13,丙烯酰胺处理组的Bax、Cleaved-caspase-3和Cleaved-caspase-8的表达水平均明显增加(P0.01或0.001);而抗凋亡蛋白Bcl-2的表达水平明显降低,高剂量组具有显著统计学差异(P0.05)。7.蛋白免疫印迹的结果显示,与对照组相比,在GD 8和GD 13,低剂量丙烯酰胺处理后的小鼠胎盘中磷酸化Erk1/2的表达水平没有明显的变化(P0.05),而高剂量组的磷酸化Erk1/2水平明显增加并具有显著的统计学意义(P0.01)。结论:妊娠期丙烯酰胺的暴露抑制了小鼠胎盘的生长与发育,其主要通过破坏胎盘迷路层血管的生成、下调胎盘发育相关基因、抑制胎盘细胞增殖和诱导细胞凋亡等途径实现。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R114
【图文】：

示意图,实验方案,示意图,丙烯酰胺

第 3 章结果3.1 妊娠期丙烯酰胺暴露对小鼠脏器重量和脏器系数的影响于妊娠第三天（GD 3）给予不同剂量丙烯酰胺（0，10 mg/kg/day，50mg/kg/day）（图 1），在妊娠第八天（GD 8）和第十三天（GD 13），对小鼠生殖系统、卵巢、肝脏、肾脏等脏器称重后分别进行数据统计分析（表 1），结果表明，与对照组相比，不同剂量的丙烯酰胺（10 mg/kg/day，50 mg/kg/day）暴露后对 GD 8 和 GD 13 小鼠的肝脏和肾脏的重量及脏器系数，均无明显影响（ P>0.05 ），而 GD 8 和 GD 13 的卵巢重量及其脏器系数均明显下降（P<0.05）。在 GD 8，处理组生殖系统总重量和相对重量没有明显的变化，然而在 GD 13 时，丙烯酰胺暴露明显降低生殖系统的总重量和脏器系数（P<0.05）。

丙烯酰胺,格子,胚胎,外形图

图 2 妊娠期丙烯酰胺暴露对小鼠胚胎活产数和吸收数的影响Fig. 2 Effects of acrylamide exposure on the number of viable and resorbed embryos in miceA. GD 8 和 GD 13 小鼠子宫外形图，箭头指示为吸收胚胎处；B. GD 8 小鼠胚胎活产数和吸收数的统计；C. GD 13 小鼠胚胎活产数和吸收数的统计，格子柱状图代表胚胎的吸收数；结果以均数±标准差表示（n=10），与对照组相比，* P＜0.05，** P＜0.01。

外形图,胎儿,胎盘,丙烯酰胺

17图 3 妊娠期丙烯酰胺暴露对小鼠子宫、胎盘、胎儿重量的影响Fig. 3 Effects of acrylamide exposure on the weight of uterus, placenta and fetus in miceA. GD 13 胎盘+胚胎和胎盘的外形图；B. GD 8 小鼠子宫重量及子宫重量/体重；C. GD 13 小鼠子宫重量及子宫重量/体重；D. GD 13 小鼠胎盘和胎儿重量；E. GD 13 小鼠胎盘重量/体重，胎儿重量/体重；结果以均数±标准差表示（n=10），与对照组相比，** P＜0.01，*** P＜0.001。

【参考文献】