目的利用葉酸相關(guān)代謝關(guān)鍵酶抑制劑5-氟尿嘧啶干預孕鼠（C57 BL/6J）,探討5-氟尿嘧啶對早期胚胎神經(jīng)發(fā)育的影響。方法用12.5mg/kg體重的5-氟尿嘧啶,在胚胎神經(jīng)管發(fā)育開始干預孕鼠,體視鏡及蘇木精-伊紅（HE）染色光學顯微鏡下觀察子代活胎數(shù)、死胎數(shù)、畸形胎數(shù)及神經(jīng)管發(fā)育的情況,通過western blot及real time-qPCR方法觀察5-氟尿嘧啶對早期神經(jīng)發(fā)育中細胞增殖、凋亡的影響。結(jié)果 12.5mg/kg體重5-氟尿嘧啶處理后的神經(jīng)管畸形的發(fā)生率為40.68%,HE染色可見畸形胎鼠端腦和后腦結(jié)構(gòu)紊亂,增殖相關(guān)基因增殖細胞核抗原（Pcna）的表達水平明顯降低,而凋亡相關(guān)基因Caspase3的表達明顯增高（P<0.05）。結(jié)論 5-氟尿嘧通過啶影響了早期胚胎神經(jīng)管發(fā)育過程中增殖、凋亡相關(guān)基因的表達,這可能是神經(jīng)管畸形發(fā)生的相關(guān)機制之一。 

【文章來源】：中國優(yōu)生與遺傳雜志. 2020,28(02)

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【部分圖文】：

體式顯微鏡下正常及畸形胎鼠表型

圖1 體式顯微鏡下正常及畸形胎鼠表型表1 5-氟尿嘧啶對胚胎發(fā)育的影響 組 對照組 5-氟尿嘧啶組(12.5mg/kg) 窩(n) 6 7 胚胎數(shù)n 49 59 正常胚胎n(%) 46(93.88) 5(8.47) 吸收胎 n(%) 3(6.12) 9(15.25) 胚胎發(fā)育遲緩 n(%) 0 6(10.17) 顱面部畸形n(%) 0 5(8.47) 露腦畸形n(%) 0 24(40.68) 無眼及小眼畸形n(%) 0 10(16.95)

神經(jīng)管作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的前體在早期胚胎發(fā)育過程中占有非常重要的地位,神經(jīng)管發(fā)育過程是一個極其復雜的生物學事件,涉及細胞增殖、凋亡及分化等機制[1,3]。在神經(jīng)管發(fā)育過程中,神經(jīng)上皮細胞進入快速增殖、分化階段,細胞周期縮短,同時,部分細胞發(fā)生凋亡,細胞增殖與凋亡相互平衡協(xié)調(diào),以保證細胞數(shù)量及神經(jīng)管正常閉合[3]。細胞凋亡在正常神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用,并且是調(diào)控神經(jīng)細胞數(shù)量的重要方式[4]。神經(jīng)管閉合過程中的細胞凋亡有助于神經(jīng)管與外胚層脫離及神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育塑形[5]。敲除凋亡相關(guān)基因Caspase-3、Caspase-9及Apaf1的小鼠出現(xiàn)神經(jīng)細胞數(shù)量異常、脊柱裂及露腦畸形等神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育畸形[6-8]。然而,Emily[9]等在維甲酸誘導的小鼠NTDs胚胎中發(fā)現(xiàn)凋亡相關(guān)蛋白caspase-3在NTD胚胎神經(jīng)上皮過量表達。另高血糖通過引起大量細胞凋亡導致小鼠NTDs的發(fā)生[10]。由此可見,過少或過多的細胞凋亡都會造成神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育異常。研究發(fā)現(xiàn),dTMP合成代謝受損,大量dUTP錯摻入DNA,引起DNA結(jié)構(gòu)異常,甚至DNA鏈斷裂,引起細胞凋亡[11]。本研究在前期研究的基礎(chǔ)上[12],利用胸苷酸合成酶抑制劑5-氟尿嘧啶干預孕鼠,在孕11.5天解剖可見多種畸形,以露腦畸形多見,其比例為40.68%,HE染色可見露腦畸形胎鼠的端腦及第四腦室結(jié)構(gòu)異常。在此基礎(chǔ)上,為探討露腦畸形胎鼠的腦部結(jié)構(gòu)異常是否是由于5-氟尿嘧啶作用引起細胞凋亡而導致的,我們對小鼠胚胎腦組織細胞增殖、凋亡情況進行檢測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)凋亡標志物Caspase-3基因在畸形胎鼠的腦組織中呈現(xiàn)高表達,而增殖相關(guān)基因Pcna在畸形胎鼠的腦組織中呈現(xiàn)低表達,表明5-氟脲嘧啶引起胎鼠腦組織的過度凋亡和增殖減少,致使神經(jīng)管發(fā)育過程細胞增殖和凋亡失衡,最終導致NTDs的發(fā)生。


本文編號：3119139