邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯干扰SHH/GLI1信号通路影响胎盘发育的实验研究

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研究背景邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)是一种环境内分泌干扰物,广泛存在于环境中,可通过摄入、吸入、皮肤暴露进入人体产生毒性。前期发现,孕期暴露DEHP会影响胎盘发育,已有的机制表明,可能与DEHP影响孕激素,细胞周期、氧化应激、脂质代谢等相关,而音猬因子(Shh)信号通路在支持胎盘正常发育和生理功能以及维持妊娠中是必需的,但DEHP诱导胎盘发育障碍的具体机制不完全清楚。研究目的本研究探讨小鼠孕期DEHP暴露对胎盘发育的影响,并探讨SHH/GLI1信号通路在DEHP暴露影响胎盘发育中的作用。研究方法C57BL/6J小鼠按雄雌比为1:2合笼,第二天查到阴栓后记为妊娠第0.5天(GD0.5),在GD 9.5(胎仔神经管闭合时间)按体重随机分为4组(0 mg/kg/d、5 mg/kg/d、50 mg/kg/d、200 mg/kg/d),其中5 mg/kg/d是不引起小鼠产生生殖和内分泌损害的剂量,200 mg/kg/d是未观察到母体甲状腺功能改变而表现出小鼠子代神经发育毒性并影响甲状腺素水平。按照10μL/g体重,每天经口灌胃染毒一次,期间称量体重、摄食量以及饮水量,在GD 16.5(胎仔自身开始合成THs时间)染毒后约2h麻醉妊娠小鼠,收集母血、胎盘和胎仔。LC-MS/MS检测血清中DEHP三种代谢产物邻苯二甲酸单(2-乙基己)酯(MEHP)、邻苯二甲酸单(2-乙基-5-己基)酯(MEHHP)、邻苯二甲酸单(2-乙基-5-氧己基)酯(MEOHP)浓度;胎盘称重、测量以及HE染色,用胎盘重量、直径、厚度及各层面积反映胎盘发育情况;ELISA检测胎盘中促甲状腺激素(TSH)、三碘甲状腺素原氨酸(T3)、游离三碘甲腺原氨酸(FT3)、游离甲状腺素(FT4)水平反映甲状腺激素(THs)水平;免疫组织化学法检测胎盘Shh表达与定位情况;蛋白免疫印迹法(WB)与实时定量PCR检测(q-PCR)检测胎盘Shh、激活转录因子胶质瘤相关癌基因同源物1(Gli1)及其调控的基因Cyclin D1和N-myc的蛋白与mRNA水平反映信号通路是否受到干扰。研究结果孕期暴露DEHP对小鼠体重、食物消耗量、水消耗量以及取材时妊娠结局无影响。小鼠血清中DEHP三种代谢产物MEHP,MEHHP,MEOHP随染毒剂量升高而升高。孕期暴露DEHP降低胎盘直径、重量和厚度,200 mg/kg/d和50 mg/kg/d剂量组海绵滋养层区域与巨细胞滋养层区域的比值下降(P<0.05)。孕期暴露DEHP未影响小鼠胎盘T3,TSH水平,但200 mg/kg/d和50 mg/kg/d剂量组胎盘FT3和FT4水平减少(P<0.05)。免疫组化显示,200 mg/kg/d和50 mg/kg/d剂量组的Shh阳性细胞显著减少(P<0.01),且各组妊娠小鼠胎盘Shh蛋白水平随给药剂量增加而减少(P<0.05),其mRNA水平也随给药剂量增加而减少(P<0.05);激活转录因子Glil蛋白水平随给药剂量增加而减少(P<0.05),200 mg/kg/d和50 mg/kg/d剂量组的mRNA水平也减少(P<0.05)。Shh信号通路下游效应物N-myc和Cyclin D1的200 mg/kg/d和50 mg/kg/d剂量组蛋白水平以及200 mg/kg/d剂量组的mRNA水平也下降(P<0.05)。研究结论SHH/GLI1信号通路受抑制在小鼠GD 9.5~GD 16.5暴露DEHP引起的胎盘发育障碍中起一定作用。
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