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研究背景:妊娠期母体的多种生理因素或病理因素,例如高原性缺氧,妊娠高血压,心衰,肾功能衰竭,贫血,先兆子痫,以及胎盘、脐带因素造成的营养物质供应不足均能诱发孕妇缺氧从而造成胎儿宫内发育不良。肾素血管紧张素系统(renin-angiotensin system, RAS)是调控体液平衡的重要内分泌系统,在调节机体心血管活动、神经内分泌、饮水饮盐等方面均起重要作用。许多研究表明孕期缺氧可导致体液失衡并影响RAS功能,但有关孕期缺氧对胎儿及成年子代RAS的影响,如:心脏、肾脏、前脑等发育尚不清楚。有研究报道孕期缺氧的成年子代心血管发病率升高,这种趋势同RAS调节心血管功能和体液内环境的紊乱密切相关。孕期缺氧是否对成年子代的RAS产生“印迹”效应,是否影响子代RAS对体液平衡及心血管功能的调控,目前国内外报道甚少。本实验研究孕期缺氧对胎鼠及成年子代大鼠RAS的“印迹”效应及其发育功能的影响。第一部分孕期缺氧对胎鼠形态学及血气指标的影响目的:观察孕期缺氧对胎鼠形态学及血气指标的影响。方法:孕期缺氧从妊娠第4天至妊娠第21天(gestation period,GD4-21),缺氧期间称量孕鼠饮食量及体重,计算体重增长量,于GD21时称量胎鼠体重、心重、肾重、脑重及体长、尾长;用血气分析仪检测胎鼠血气指标和电解质水平;用渗透压仪检测血浆渗透压;用激光多谱勒检测肾脏及臀部皮肤表面血流量。结果:孕期缺氧对孕鼠的饮食量及体重增长量没有明显影响,但能明显降低胎鼠体重、心脏、肾脏和脑的重量,明显降低胎鼠血液中pO2、SO2%水平,而不影响胎鼠血液的pH、Na+、K+、Osm、pCO2、Hb、Hct、Glu及Lac等指标。另外,孕期缺氧可显著减少胎鼠肾脏及臀部皮肤的血流量。结论:孕期缺氧能改变胎鼠形态学及血气指标,而对母鼠的饮食量及体重增长量没有明显的影响。第二部分孕期缺氧对成年子代大鼠体液平衡的影响目的:观察孕期缺氧对成年子代大鼠体液平衡的调控及对肾脏、前脑RAS水平的影响。方法:称量成年子代大鼠(4-5个月,雌,雄)体重及脏器重量;用血气分析仪检测其无刺激下血气指标和电解质水平;用渗透压仪检测血浆渗透压;观察皮下注射高渗盐水、脑室注射AngII后两组成年子代大鼠的饮水饮盐情况;用免疫组化方法观察雄性子代大鼠脑室注射AngII 1小时后前脑核团c-fos的表达及肾脏AT1R和AT2R的表达量;用Real-time PCR和Western-blot的方法检测两组成年子代大鼠(雌,雄)肾脏及前脑中AT1R和AT2R的mRNA及蛋白的水平。结果:与对照组相比,缺氧组成年子代大鼠(雌,雄)的体重、肾重、心重、脑重、血气指标及电解质没有显著差异;两组成年子代大鼠(雌,雄)皮下注射高渗盐水、脑室注射AngII后的饮水及饮盐量均明显增加,且两组间饮水量没有显著差异,而缺氧组成年子代大鼠(雌,雄)饮盐水量却明显升高;缺氧组成年大鼠(雄)侧脑室注射AngII 1小时后,前脑的PVN、SON、SFO和MnPO核团的c-fos表达显著上调,OVLT核团c-fos表达没有明显变化;与对照组相比,缺氧组成年子代大鼠(雌,雄)前脑AT1R的mRNA和蛋白水平没有明显变化,AT2R的mRNA和蛋白水平却明显降低;缺氧组成年子代大鼠(雌,雄)肾脏AT1R的mRNA和蛋白水平均明显升高,而AT2R和mRNA与蛋白水平变化不明显。结论:孕期缺氧对成年子代大鼠(雌,雄)的体液调控以及肾脏和前脑的RAS有“印迹”效应。第三部分孕期缺氧对成年子代大鼠心血管RAS的影响目的:观察孕期缺氧对成年子代大鼠心血管RAS的影响。方法:静脉(外周)注射AngⅡ、PD123319、Losartan后及侧脑室(中枢)注射AngⅡ后观察血压的反应;观察孕期缺氧对成年子代大鼠(雌,雄)离体胸主动脉血管环及肠系膜小动脉血管环对AngⅡ引起的收缩反应;通过放射免疫法检测成年子代大鼠(雌,雄)血液中AngⅠ、AngⅡ、ALD、ACTH、TXB2、ET、INS、LEP、ANP等激素的水平;通过光镜观察成年子代大鼠(雄)心脏及胸主动脉组织结构的变化;用免疫组化方法观察成年子代大鼠(雄)心脏及胸主动脉AT1R、AT2R的改变;用Real-time PCR和Western-blot方法观察成年子代大鼠(雄)心脏AT1R、AT2 R mRNA和蛋白水平的表达。结果:孕期缺氧成年子代大鼠(雌,雄),无论外周还是中枢注射药,AngII的平均动脉压(MAP)升压峰值与对照组相比无显著差异,但恢复基础血压的时间明显延迟;且与对照组相比,静脉给予Losartan或PD123319后,孕期缺氧成年子代大鼠(雌,雄)血压与对照组相比未发生显著变化。孕期缺氧成年子代大鼠(雌,雄)在离体胸主动脉血管环和肠系膜小动脉血管环上由AngII诱导的血管收缩效应与对照组相比明显增强,且AngII诱导的NO、BK通道、PKC通道介导的血管效应也发生显著变化;缺氧组的成年子代大鼠(雌,雄)无刺激状态下血浆激素水平有所改变,与对照组相比,AngⅠ、AngⅡ、INS、ANP、ALD水平明显降低,而ACTH,TXB2、ET水平显著升高;孕期缺氧使其成年子代大鼠(雌,雄)胸主动脉的AT1R及AT2R增强;使心脏AT1R表达增强,但对其AT2R表达无明显影响;孕期缺氧使其成年子代大鼠(雌,雄)心脏AT1R mRNA和蛋白水平增强,但降低心脏AT2R mRNA和蛋白水平水平;缺氧组(雄)成年子代鼠胸主动脉和心脏组织均发生不同程度的病理改变。结论:孕期缺氧对其成年子代心血管系统的调控功能产生“印迹”效应,造成其心血管系统相关组织脏器发生结构重构,心脑血管疾病发病率增加。