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目的探讨不同能量状态下子代神经管发育过程中fos与瘦素-瘦素受体作用机制研究及其对子代神经管发育的影响。方法1.利用课题组基因鉴定技术获取4周龄Mex3c+/-雌鼠为负能量状态(Mex3c组,n=30);将4周龄60只野生型雌鼠,一组给与高脂饲料为正能量状态(HFD组,n=30);一组给与普通饲料为对照组(Control组,n=30)全部饲养至14周龄。雌雄鼠按3:1合笼配对后,分别获得E10.5d(n=10),E12.5d(n=10),E14.5d(n=10)。2.对于不同能量状态母鼠肝脏、腹部脂肪、肾脏,采用HE染色、免疫染色、蛋白印迹实验探索leptin、LEPR表达。3.对于获取的子代胚胎组织,对神经管进行HE染色和Tunel染色;RT-PCR检测三组胎盘组织中的瘦素受体(LEPR)及fos的mRNA含量,胚胎神经管中的leptin、LEPR、nestin、fos的mRNA含量,原位杂交实验检测胚胎神经管中LEPR的表达;IHC或IF染色和蛋白印迹实验检测子代神经管中leptin、LEPR、nestin、fos、PAX3、H3K27me3蛋白表达。结果1.构建成功不同能量状态的动物模型,三组母鼠14周龄时体重,Control组(18.82±1.54)g,Mex3c组(18.84±1.08)g,HFD组(22.61±1.10)g。与HFD组体重相比,Control组、Mex3c组均低(P<0.01),这表明造模成功。2.不同能量状态下的母鼠代谢状况:⑴病理学染色结果,与Control组相比,HFD组肝细胞存在大脂滴,胞质减少;Mex3c+/-组肝细胞内有脂滴。⑵病理学染色结果,与Control组相比,HFD组肾小管细胞存在空泡状,细胞紊乱,肾小球缩小;Mex3c组肾小管的上皮细胞连续性中断,个别细胞可见空泡状。⑶检测leptin、LEPR蛋白表达:在肝脏组织中,与Control组相比,HFD组及Mex3c组高表达LEPR(P<0.05);在肾脏组织中,leptin表达趋势Control组<Mex3c组<HFD组(P<0.01),而LEPR的表达趋势与leptin的表达趋势相反(P<0.01)。3.不同能量状态下子代神经管发育(1)收集不同能量状态下E10.5d、E12.5d、E14.5d胚胎标本,分析总胚胎数、活胎、吸收胎无统计学意义及体视显微镜下胚胎大体未见不同。(2)神经管HE染色:与Control组相比,Mex3c组和HFD组神经细胞发育不良。(3)检测子代神经管中fos、leptin、LEPR蛋白表达,IHC或IF结果显示fos、leptin均表达细胞核上,LEPR表达在细胞膜。蛋白印迹实验结果显示:分别与Control组相比,Mex3c组和HFD组均低表达fos蛋白(P<0.01),Mex3c组高表达LEPR蛋白(P<0.01)和HFD组高表达LEPR蛋白(P<0.05)。与Control组相比,HFD组中leptin蛋白高表达(P<0.05);在不同发育阶段leptin蛋白表达不一致,在E12.5d胚胎神经管,与Control组相比,HFD组和Mex3c组低表达leptin蛋白(P<0.01);在E14.5d胚胎神经管,与Control相比,Mex3c组高表达leptin蛋白(P<0.05),HFD组未见明显差异性。(4)检测fos、leptin、LEPR和nestin mRNA的结果,在胎盘组织,与Control组E10.5d、E12.5d相比,Mex3c组fos高表达(P<0.05)和HFD组fos低表达(P<0.05),而在E14.5d胎盘组织中三组fos的mRNA表达未见差异性。子代神经管,与Control组的E12.5d,Mex3c组fos高表达(P<0.01)和HFD组低表达fos(P<0.01);分别与E14.5d Control组相比,Mex3c组fos高表达(P<0.01),而HFD组未见差异性。4.神经管中nestin、PAX3、H3K27me3蛋白表达,免疫染色实验结果显示nestin表达在神经纤维,PAX3和H3K27me3均在细胞核上表达。Western blooting实验结果显示,与Control组相比,Mex3c组高表达nestin蛋白(P<0.01)、PAX3蛋白(P<0.01)、H3K27me3(P<0.01);HFD组高表达nestin蛋白(P<0.01)和PAX3蛋白(P<0.01)、H3K27me3(P<0.01)。结论(1)在不同能量状态下母鼠肾脏组织中leptin与LEPR表达趋势相反。(2)Mex3c通过增强fos mRNA表达调控leptin、LEPR参与子代神经管发育过程。(3)Mex3c+/-小鼠、高脂饮食小鼠子代神经管nestin、PAX3、H3K27me3均持续高表达,Mex3c+/-小鼠瘦素低表达,高脂饮食小鼠高表达leptin;初步揭示不同能量状态调控leptin-LEPR参与神经发育过程,Mex3c突变小鼠、高脂饮食小鼠致使神经发育成熟度减低。