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目的研究n-3多不饱和脂肪酸(PUFA)对糖尿病妊娠诱导的子代神经管畸形(NTD)的影响及机制。方法1.糖尿病孕鼠模型建立方案及干预策略:200只8周龄ICR小鼠(雌鼠150只,雄鼠50只),饮食适应1周后,将雌鼠与雄鼠在夜间按3:1的比例合笼交配,次日清晨观察到雌鼠有阴道栓即交配成功,记为孕期第0.5天(E0.5d),将孕鼠随机分为5组:健康对照组(AIN-93G标准饲料喂养)、糖尿病对照组(AIN-93G标准饲料喂养)、糖尿病低剂量n-3 PUFA组(将AIN-93G饲料中25%的脂肪用鱼油(富含C20:5n-3、C22:5n-3以及C22:6n-3)替换)、糖尿病高剂量n-3 PUFA组(将AIN-93G饲料中50%的脂肪用鱼油替换)、糖尿病n-6 PUFA组(将AIN-93G饲料中的全部脂肪用玉米油(富含C18:2n-6)替换)。在E6.5d时将糖尿病对照组、糖尿病低剂量n-3 PUFA组、糖尿病高剂量n-3 PUFA组及糖尿病n-6 PUFA组的孕鼠腹腔注射200 mg/kg体重的链脲佐菌素(Streptozocin,STZ)(柠檬酸钠缓冲液溶解),健康对照组腹腔注射等体积的柠檬酸钠缓冲液,同时将孕鼠的饮用水更换为0.5%葡萄糖水溶液,以防止造模过程中因血糖过低导致孕鼠死亡。E8.0d时将饮用水更换为普通纯净水,E8.5d时通过尾静脉取血检测小鼠空腹血糖水平,≥11.1 mmol/L则表明糖尿病孕鼠造模成功。2.实验期间每天观察孕鼠日常行为状况,每天称量、记录孕鼠体重变化情况以及各组孕鼠的每日平均膳食摄入量。3.通过对脂类的提取、浓缩、甲酯化以及分离纯化,利用气相色谱法分析不同膳食摄入对E12.5d孕鼠血清及胚胎中脂肪酸水平的影响。4.采用体视显微镜(20X)观察小鼠活胎来判定是否患有NTD,并记录NTD胚胎及健康胚胎的数目,以计算NTD的发病率。5.采用荧光TUNEL实验检测E12.5d胚胎神经上皮细胞凋亡水平。6.采用免疫印迹实验检测E10.5d胚胎中Pax3、P53、Bax、Bcl-2的蛋白表达水平。7.利用超高效液相-四极杆飞行时间串联质谱(UPLC-QTOFMS)对E12.5d孕鼠肝脏及胚胎样本进行非靶向代谢组学分析。结果1.各组孕鼠在孕期的每日平均膳食摄入量无显著性差异。2.在E8.5d时四组糖尿病孕鼠的空腹血糖水平显著高于健康对照组(P<0.05),四组糖尿病孕鼠之间的空腹血糖水平均大于11.1 mmol/L且无显著性差异。E12.5d时四组糖尿病孕鼠的血糖水平显著高于健康对照组(P<0.05)。3.健康对照组孕鼠的垫料干燥,毛发光泽,精神状态良好。糖尿病孕鼠E8.5d后出现多饮多尿现象,且毛发竖立,精神萎靡。4.糖尿病对照组孕鼠血清及肝脏中C22:6n-3的水平显著低于健康对照组,糖尿病高剂量n-3 PUFA组孕鼠血清、胚胎中C20:5n-3、C22:6n-3以及总n-3 PUFA的水平显著高于健康对照组、糖尿病对照组及糖尿病n-6 PUFA组(P<0.05);糖尿病n-6 PUFA组孕鼠血清、胚胎中C20:4n-6、总n-6 PUFA的水平显著高于健康对照组、糖尿病对照组、糖尿病低剂量n-3 PUFA组以及糖尿病高剂量n-3 PUFA组(P<0.05)。5.五组孕鼠之间着床位点数无显著性差异,四组糖尿病孕鼠的活胎数目显著低于健康对照组(P<0.05),四组糖尿病孕鼠的吸收胎数目显著高于健康对照组(P<0.05)。糖尿病高剂量n-3 PUFA组与糖尿病n-6 PUFA组的胚胎及胎盘重量与糖尿病对照组相比显著升高(P<0.05)。6.糖尿病对照组(12.50%)、糖尿病低剂量n-3 PUFA组(11.11%)和糖尿病n-6 PUFA组(12.03%)的NTD发病率显著高于健康对照组(1.33%)(P<0.05),糖尿病高剂量n-3 PUFA组的NTD发病率(4.44%)显著低于糖尿病对照组(P<0.05),并且与健康对照组相比无显著性差异。7.糖尿病对照组、糖尿病低剂量n-3 PUFA组、糖尿病n-6 PUFA组的胚胎神经上皮细胞出现过度凋亡,三组细胞凋亡率均显著高于健康对照组(P<0.05),糖尿病高剂量n-3 PUFA组的胚胎神经上皮细胞凋亡率显著低于糖尿病对照组(P<0.05),且与健康对照组相比无显著性差异。8.糖尿病对照组的胚胎在E10.5d时Pax3和Bcl-2的蛋白表达水平低于健康对照组,P53和Bax的蛋白表达水平高于健康对照组;糖尿病低剂量n-3 PUFA组、糖尿病高剂量n-3 PUFA组、糖尿病n-6 PUFA组的Pax3蛋白表达水平高于糖尿病对照组,P53和Bax的蛋白表达水平低于糖尿病对照组;糖尿病高剂量n-3 PUFA组Bcl-2的蛋白表达水平高于糖尿病对照组。9.糖尿病对照组孕鼠与健康对照组相比肝脏代谢产物有11种显著升高,10种显著降低;糖尿病对照组胚胎与健康对照组相比有6种代谢产物显著升高,6种显著降低。这些代谢差异物大多涉及鞘脂类代谢通路,鞘脂代谢产物神经酰胺,鞘氨醇和1-磷酸鞘氨醇在调节细胞增殖和细胞凋亡中起重要作用,糖尿病对照组孕鼠肝脏以及胚胎中的神经酰胺、鞘氨醇的水平高于健康对照组,在孕鼠肝脏中,糖尿病高剂量n-3 PUFA组的水平低于糖尿病对照组,而在孕鼠肝脏以及胚胎中糖尿病n-6 PUFA组的水平高于糖尿病对照组。因此,n-3 PUFA可能是通过调控鞘脂代谢通路中关键代谢产物的水平来降低胚胎神经上皮细胞凋亡水平。结论1.n-3 PUFA可以降低糖尿病妊娠引起的子代NTD的发病风险。2.糖尿病孕鼠在孕期增补高剂量n-3 PUFA可以显著降低胚胎神经上皮细胞的凋亡水平。3.n-3 PUFA可能是通过上调抑制细胞凋亡基因Bcl-2,下调促进细胞凋亡基因Bax的表达;以及降低体内神经酰胺与鞘氨醇的含量,来降低胚胎神经上皮细胞凋亡水平,以预防糖尿病妊娠引起的NTD。