论文部分内容阅读
目的:本研究观察雌性SD大鼠孕前/孕期饮水型亚砷酸钠暴露对胎鼠心脏形态结构发育的影响,探讨母体砷暴露与子代先天性心脏病(congenital heart defect,CHD)发病的关系。检测胎鼠心脏组织中心脏发育关键因子Nkx2.5、GATA-4、TBX5 mRNA和蛋白的表达,探讨其可能致病机制,为CHD的机制研究提供科学依据。方法:取60只30~40日龄雌性SD大鼠,按体重随机分为1个对照组和5个染毒组,每组10只,分别自由饮用含亚砷酸钠(NaAsO2)浓度为0、9.4、18.8、37.5、75和150 mg/L的蒸馏水(A、B、C、D、E、F组)。连续染毒6周后,雌鼠与成年雄性SD大鼠合笼过夜,次日清晨观察到阴栓或阴道涂片见精子者判断为受孕成功。受孕雌鼠继续饮用原浓度NaAsO2水溶液至孕16 d,剖腹取胎。记录活胎数、死胎数及吸收胎数;胚胎、胎盘称重以评估砷暴露对胚胎生长发育的影响;对胎鼠心脏组织行连续切片、苏木精-伊红染色后光镜下观察形态结构;利用实时荧光定量聚合酶链反应法及蛋白免疫印迹法检测胎鼠心脏组织Nkx2.5、GATA-4、TBX5mRNA和蛋白表达水平;利用原子荧光光谱法检测染毒前、后雌鼠毛发砷含量。结果:1、随饮水砷浓度升高,各组胚胎重量、胎盘重量、窝平均着床数、窝平均活胎数依次降低,吸收胎发生率依次升高。C、D、E、F组胚胎重量、胎盘重量与A组比较,差异具有统计学意义(P<0.05);F组窝平均着床数、窝平均活胎数与A组比较,差异具有统计学意义(P<0.05);D、E、F组吸收胎发生率与A组比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。2、D、E、F组部分胎鼠心脏出现室间隔缺损、房间隔缺损和肺动脉狭窄。A、B、C、D、E、F组胎鼠心脏畸形发生率分别为0%、0%、0%、7.4%、23.8%、38.1%;E、F组与A组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。3、C、D、E、F组胎鼠心脏组织Nkx2.5和GATA-4 mRNA相对表达量均较A组显著降低(P<0.05)。B、C组胎鼠心脏组织TBX5 mRNA相对表达量较A组增加(P<0.05),D、E、F组较A组显著降低(P<0.05)。4、D、E、F组胎鼠心脏组织Nkx2.5蛋白相对表达量较A组显著降低(P<0.05)。B、C、D、E、F组胎鼠心脏组织GATA-4蛋白相对表达量较A组显著降低(P<0.05)。B、C组胎鼠心脏组织TBX5蛋白相对表达量较A组增加(P<0.05),D、E、F组较A组显著降低(P<0.05)。5、染毒结束日B、C、D、E、F组雌鼠毛发砷含量依次升高,与A组比较差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:1、孕前/孕期砷暴露可以抑制胚胎生长发育,具有胚胎发育毒性,主要表现为降低胚胎和胎盘重量,减少窝平均着床数和窝平均活胎数,增加吸收胎发生率。2、雌鼠孕前/孕期砷暴露可致胎鼠心脏形态结构发育异常,主要表现为室间隔缺损、房间隔缺损和肺动脉狭窄,母体砷暴露可增加子代CHD的发病风险。3、孕前/孕期砷暴露可致胎鼠心脏组织Nkx2.5、GATA-4、TBX5转录因子mRNA和蛋白的表达下调,提示砷暴露可能通过某种特定的机制改变了Nkx2.5、GATA-4、TBX5因子mRNA的表达量,继而影响其编码蛋白的正常表达,最终引起下游形态学异常,即CHD的发生。4、染毒结束日雌鼠毛发砷含量随NaAsO2剂量增加而增加,表明毛发砷含量可一定程度反映雌鼠体内的砷负荷程度。NaAsO2≥75mg/L时,胎鼠CHD发病率明显升高,雌鼠毛发砷含量与对照组比较差异显著,提示母体内砷负荷达一定水平时可增加子代CHD发病风险。