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目的: 建立母源性生命早期B族维生素缺乏小鼠模型,观察子代小鼠血清中相关生化指标、仔鼠脑部相关脑区的形态学变化以及子代小鼠的行为学改变,从而了解其对子代精神健康的影响。 方法: 1.动物模型:3周龄(断乳后)无特定病原体级C57BL/6小鼠雌性100只,适应性饲养1周后随机分为五组,分别给予缺乏维生素B6(DVitB6)的饲料,缺乏维生素B9(叶酸DVitB9)的饲料,缺乏维生素B12(DVitB12)的饲料,同时缺乏维生素B6、B9、B12(DvitB3b)的饲料以及正常饲料(NOR)喂养,均单笼饲养,自由饮水。喂养至8周龄开始配种,按雌雄2∶1合笼。次日检查雌鼠阴道栓及做分泌物涂片检查,显微镜下见雄鼠精子满视野记为妊娠第0天。孕鼠在妊娠18-22天自然分娩,仔鼠记为出生后第1天,哺乳4周后仔鼠断乳并雌雄分笼饲养,断乳后各组仔鼠均正常饲料饲养。 2.记录各组母鼠的基本妊娠情况:妊娠天数、窝胎数。 3.电子天平秤分别测量各组母鼠妊娠第0天、妊娠第17天的体重(用于比较各组母鼠孕期增重情况),以及各组对应子代小鼠出生第1天、第28天、第56天的体重。 4.Elisa检测各组4周龄及8周龄子代小鼠血清中的多巴胺(DA)、五羟色胺(5-HT)、去甲肾上腺素(NE)、神经肽Y(NPY)及脑源性神经营养因子(BDNF)水平。 5.测量动物行为学改变(矿场实验、强迫游泳实验、悬尾实验、糖水偏爱实验、水迷宫实验及社会交往实验)。 6.免疫组化法检测中脑腹侧被盖区(VTA)、伏核区(NAc)、纹状体(Cpu)、海马区(Hip)及前额叶皮质区(PFC)中BDNF与H3K9的表达。 结果: 1.与正常对照组对比发现:DVitB6组、DVitB9组(叶酸)、DVitB12组的母鼠与NOR组的母鼠生产天数基本一致,无明显差异,但DvitB3b组的母鼠生产天数高于NOR组母鼠,差异有统计学意义;各组母鼠的生产窝胎数无明显差异,只数基本相同。 2.DVitB6组、DVitB9组(叶酸)、DVitB12组的母鼠与NOR组饲养的母鼠孕期增重无明显差异,但DvitB3b组母鼠孕期增重明显低于NOR组的母鼠,差异有统计学意义;五组仔鼠在母乳喂养期间(0-4周龄)对比发现:DVitB3b组仔鼠出生第一天的体重明显低于正常组,差异具有统计学意义,缺乏维生素B的其他三组与正常组仔鼠第一天体重对比,虽有降低但并无差异。但在第4周龄时,DVitB12组、DvitB3b组的仔鼠体重明显低于NOR组的仔鼠,差异有统计学意义,其他两组暴露组与NOR组仔鼠的体重相比略有下降,但无统计学意义。各组仔鼠生长至8周龄时,测量体重发现体重基本相同,各组比较无统计学意义。 3.各组仔鼠4周龄外周血相关生化指标比较情况:与NOR组相比,DVitB6组仔鼠的血清中DA含量无明显差异,其他3组血清中DA含量显著降低,差异具有统计学意义;DVitB6组、DVitB9组仔鼠的血清BDNF含量与NOR组无明显差异,另外两组BDNF含量明显低于NOR组,差异有统计学意义;DVitB6组仔鼠的血清中NE含量与NOR组无明显差异,另外三组NE含量明显低于NOR组,差异有统计学意义;与NOR组仔鼠相比,各组仔鼠的血清中5-HT的含量均明显降低,差异有统计学意义;与NOR组仔鼠相比,DVitB6组仔鼠的血清中NPY含量无明显差异,其他3组血清中NPY含量显著降低,差异具有统计学意义。 各组仔鼠8周龄外周血相关生化指标比较情况:与NOR组相比,DVitB6组、DVitB9组、DVitB12组仔鼠的血清中DA含量均无明显差异,DvitB3b组仔鼠的血清中DA含量显著降低,差异具有统计学意义;与NOR组相比,DVitB6组仔鼠的血清中BDNF含量均无明显差异,DVitB9组、DVitB12组、DvitB3b组仔鼠的血清中BDNF含量则显著减少,差异具有统计学意义;与NOR组相比,各组仔鼠血清中NE的含量均无明显差异;与NOR组相比,各组仔鼠血清中5-HT的含量均明显降低,差异具有统计学意义;与NOR组相比,各组仔鼠血清中NPY的含量均明显降低,差异具有统计学意义。 4.与NOR组仔鼠的行为学相比较,DVitB6组、DVitB9组、DVitB12组和DvitB3b组仔鼠存在明显的行为学异常:DVitB6组仔鼠的糖水偏好率显著高于NOR组,DVitB6组仔鼠在强迫游泳4min内累计不动时间明显低于NOR组;DVitB9组仔鼠的糖水偏好率显著低于NOR组;DVitB12组仔鼠在社会交往试验中其对陌生鼠的探索时间和探索次数明显低于NOR组;DvitB3b组仔鼠在旷场试验中其活跃度及在中央区域活动路程明显高于NOR组,DvitB3b组仔鼠在社会交往试验中其对陌生鼠的探索时间和探索次数明显低于NOR组,在悬尾试验中其不动时间显著高于NOR组。以上试验结果均具有统计学差异。 5.与NOR组仔鼠相关脑区中的BDNF、H3K9的表达量比较可知:叶酸缺乏组、DVitB12组、DvitB3b组仔鼠的Hip CA3区中的BDNF表达量明显降低;叶酸缺乏组、DVitB12组、DvitB3b组仔鼠Hip CA3区中的H3K9表达量明显降低,差异均具有统计学意义。其他各组在对应脑区中的BDNF、H3K9表达量则无明显差异。 结论: 1.母源性缺乏一种维生素时可能并不会影响孕周(即生产时天数),但同时缺乏多种维生素时有明显的延长孕周趋势。同时,发现母源性B族维生素缺乏并没有影响窝胎数。 2.母源性缺乏一种维生素时可能并不会影响母本的孕期增重,但同时缺乏多种维生素时则会明显降低母本的孕期增重。母源性B族维生素的缺乏对生命初期至青春早期仔鼠的体重产生影响。同时,母源性缺乏维生素的仔鼠在生长期发生了明显的生命追赶效应。 3.母源性B族维生素的缺乏对外周血中有关抑郁症和精神分裂症的生化指标造成影响,可能预示着相关精神疾病的发生。 4.行为学实验提示,母源性B族维生素的缺乏会导致子代发生抑郁、焦虑、精神分裂、自闭等行为。 5.母源性B族维生素的缺乏导致仔鼠PFC、Hip CA3区脑源性神经营养因子表达量降低,同时发现Hip CA3区的H3K9表达量下降,母鼠仔鼠间可能有表观遗传发生。