论文部分内容阅读
背景:不良妊娠结局主要包括自然流产、出生缺陷、早产、死胎和低出生体重等。大量研究表明,孕鼠接触细菌脂多糖(LPS)引起胚胎吸收、流产、胚胎和胎儿死亡、畸胎、宫内生长发育迟缓和早产等不良妊娠结局。LPS引起的这些不良妊娠结局与Toll样受体信号下游活性氧和炎性细胞因子密切相关。叶酸(FA)属B族水溶性维生素,具有抗炎和抗氧化作用,但叶酸是否能有效预防LPS引起的不良妊娠结局目前尚不清楚。目的:研究孕鼠补充适量叶酸对孕中期和孕晚期LPS暴露所致不良妊娠结局的保护效应,阐明叶酸对孕期接触LPS致炎和氧化应激的拮抗效应及分子机理。方法:本研究由六个独立的实验组成。实验一,孕鼠被随机分成6组,即生理盐水对照组、叶酸对照组、LPS组、LPS+叶酸灌胃组、LPS+叶酸注射组和LPS+叶酸饮用组。对照组孕鼠分别给予生理盐水或叶酸;LPS组孕鼠于孕第8-12天(GD8-GD12)经腹腔注射LPS (20μg/kg/d);LPS+叶酸灌胃组孕鼠于注射LPS前1h经口灌胃补充叶酸(3mg/kg/d);LPS+叶酸注射组孕鼠于注射LPS前1h经腹腔注射补充叶酸(3mg/kg/d);LPS+叶酸饮用组孕鼠于GD7-GD12通过饮水补充叶酸(15mg/L,根据孕鼠饮水量换算相当于口服叶酸3mg/kg/d)。所有孕鼠于GD18剖杀,记录吸收胎数、死胎数和活胎数,检查并记录活胎外观畸形,称量活胎体重和测量活胎身长,评价活胎鼠骨骼畸形及发育情况。实验二,孕鼠被随机分为4组,即生理盐水对照组、叶酸对照组、LPS组和LPS+叶酸组。对照组孕鼠分别给予生理盐水或叶酸;LPS组孕鼠于GD8-GD12经腹腔注射LPS (20μg/kg/d);LPS+叶酸组孕鼠于注射LPS前1h经口灌胃补充叶酸(3mg/kg/d)。孕鼠于末次LPS处理后2h剖杀取材,用Western blotting检测胎盘TLR4/NF-κB信号通路相关蛋白水平,用实时定量RT-PCR检测胎盘tnf-α、il-1β和il-6mRNA水平,用ELISA检测孕鼠血清和羊水TNF-α、IL-1β和IL-6水平,用Beutler改良法测定孕鼠肝脏和胎盘还原型谷胱甘肽(GSH)含量。实验三,孕鼠被随机分成6组,即生理盐水对照组、叶酸对照组、LPS组、LPS+低剂量叶酸组、LPS+中剂量叶酸组和LPS+高剂量叶酸组。对照组孕鼠分别给予生理盐水或叶酸;LPS组孕鼠于GD15经腹腔注射LPS (300μg/kg);三个叶酸补充组于LPS注射前1h分别经口灌胃补充不同剂量叶酸(0.6、3、15mg/kg)。LPS注射后,密切观察并记录孕鼠早产和早产潜伏时间。实验四,孕鼠被随机分成6组,即生理盐水对照组、叶酸对照组、LPS组、LPS+低剂量叶酸组、LPS+中剂量叶酸组和LPS+高剂量叶酸组。对照组孕鼠分别给予生理盐水或叶酸;LPS组孕鼠于GD15经腹腔注射LPS (300μg/kg);三个叶酸补充组于LPS注射前1h分别经口灌胃补充不同剂量叶酸(0.6、3、15mg/kg)。所有孕鼠于LPS注射后14h剖杀,判断并记录活胎和死胎数。实验五,孕鼠被随机分为6组,即生理盐水对照组、叶酸对照组、LPS组、LPS+低剂量叶酸组、LPS+中剂量叶酸组和LPS+高剂量叶酸组。对照组孕鼠分别给予生理盐水或叶酸;LPS组孕鼠于GD15-GD17经腹腔注射LPS (75μg/kg/d);三个叶酸补充组于LPS注射前1h分别经口灌胃补充不同剂量叶酸(0.6、3、15mg/kg/d)。GD18剖杀孕鼠,记录吸收胎数、死胎和活胎数,称量活胎胎盘重量和胎仔体重,测量活胎胎仔身长。实验六,孕鼠随机分为4组,即生理盐水对照组、叶酸对照组、LPS组和LPS+叶酸组。对照组孕鼠分别给予生理盐水或叶酸;LPS组孕鼠于GD15经腹腔注射LPS(300μg/kg);LPS+叶酸组于LPS注射前1h经口灌胃补充叶酸(3mg/kg)。LPS处理后2h剖杀半数孕鼠并收集胎盘标本,用Western blotting检测胎盘核蛋白NF-κBp65水平,用免疫组化方法对胎盘NF-κB p65进行细胞定位。剩余孕鼠于LPS注射后6h剖杀,收集孕鼠血清、羊水和胎盘,用Western blotting检测胎盘COX-2蛋白水平,用ELISA检测孕鼠血清和羊水IL-6和角化细胞源性细胞因子(KC)水平,用硝酸还原酶法检测孕鼠血清和羊水NO水平。结果:主要包括以下两个方面:(1)补充叶酸对孕中期LPS暴露所致不良妊娠结局的保护作用。结果发现,孕中期暴露低剂量LPS主要引起胎鼠外观和骨骼畸形,最常见的外观畸形为露脑和脑膜膨出,最常见的骨骼畸形为胸骨畸形和肋骨畸形。经腹腔注射、经口灌胃和饮用等三种方式补充叶酸均能明显降低胎鼠外观和骨骼畸形发生率,其中以经口灌胃方式效果最明显,其平均每窝外观畸形率从19.95%降至0.96%,胸骨畸形率从19.10%降至2.95%,肋骨畸形率从26.86%降至11.62%。为探讨叶酸抑制LPS致畸的机理,进一步研究了叶酸的抗炎和抗氧化效应,结果发现,补充叶酸抑制孕中期LPS暴露诱导的胎盘MyD88上调、JNK和I-κB磷酸化及NF-κB激活;补充叶酸对抗孕中期LPS暴露引起的胎盘tnf-α、il-1β和il-6mRNA上调,降低LPS处理组孕鼠血清和羊水TNF-α、IL-1β和IL-6水平;补充叶酸减轻孕中期LPS暴露引起的孕鼠肝脏和胎盘GSH耗竭。(2)叶酸补充对孕晚期LPS暴露所致不良妊娠结局的保护效应。结果显示,孕晚期暴露高剂量LPS引起100%孕鼠发生早产,平均早产潜伏时间为14h;孕晚期暴露高剂量LPS引起89.3%胎仔死亡。孕晚期暴露低剂量LPS导致29.3%胎仔死亡;孕晚期暴露低剂量LPS引起活胎平均体重明显下降、身长降低。补充叶酸显著减轻孕晚期LPS暴露引起的早产,并呈剂量-效应关系;补充叶酸明显减少孕晚期LPS暴露引起的胎仔死亡;补充叶酸明显对抗孕晚期LPS暴露引起的宫内生长迟缓。进一步研究结果显示,补充叶酸抑制孕晚期LPS暴露引起的胎盘NF-κB信号激活;补充叶酸抑制孕晚期LPS暴露引起的胎盘迷路层滋养巨细胞NF-κB p65核转位;补充叶酸抑制孕晚期LPS暴露引起的胎盘COX-2上调;补充叶酸显著降低LPS处理组孕鼠羊水IL-6和KC水平。叶酸对LPS上调孕鼠血清和羊水NO水平无明显影响。结论本研究得出如下结论:(1)叶酸补充可有效预防孕中期LPS暴露引起的胎鼠外观和骨骼畸形,其中经口灌胃方式效果最佳;(2)叶酸补充可减轻小鼠孕晚期LPS暴露引起的早产、死胎和宫内生长发育迟缓;(3)叶酸补充对LPS诱发小鼠不良妊娠结局的保护与其抗炎和抗氧化性能有关。