GDM小鼠模型构建及宫内高糖环境对其子代小鼠胰腺表观遗传修饰的影响

摘要

背景与目的：妊娠糖尿病（gestational diabetes mellitus，GDM）：是指妊娠期首次发现或发生的不同程度的糖代谢异常，是妊娠期常见的并发症之一。GDM不仅对孕妇产生许多不良影响，对其子代的近期、远期也有一定的不良影响。越来越多的流行病学研究发现，暴露于宫内高血糖环境的子代罹患肥胖、2型糖尿病、心血管疾病的风险增加，但目前国内对 GDM子代疾病易感性作用机制的相关性研究较少，了解仍不深入。因此，本研究旨在构建稳定、可靠的妊娠糖尿病小鼠模型，取其子代胰腺组织进行简化表观亚硫酸盐测序，与健康小鼠子代进行对比，探讨高糖环境对其子代小鼠胰腺表观遗传修饰的影响，进而从分子水平上进一步揭示GDM子代罹患2型糖尿病风险增加的相关机制，为临床对GDM患者的干预以及减轻、避免宫内高血糖环境对子代近期、远期代谢的影响提供新的思路。
　　方法：1.构建动物模型：选取90只SPF级健康C57BL/6J小鼠，雌鼠60只，雄鼠30只，将60只雌鼠随机分为6组：对照组、A组、B组、C组、D组和E组。将各组小鼠按雌雄比例2:1进行雌雄合笼，确定受孕成功之日后，A组、B组、C组、D组和E组孕鼠分别按照100mg/kg、120 mg/kg、150 mg/kg、180 mg/kg、200 mg/kg剂量一次性腹腔注射STZ溶液，对照组给予同体积的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液。分别于妊娠第2.5、3.5、4.5、10.5、17.5天测随机血糖，分别于妊娠第5.5、11.5、18.5天测空腹血糖和体重，每日测摄食量和饮水量，观察尿量变化。2.简化型表观亚硫酸盐测序：分别取3周龄 GDM和正常对照组子代小鼠胰腺组织，进行简化型表观亚硫酸盐测序，比较两组样本的平均甲基化水平，进行差异甲基化分析以及差异甲基化相关的GO聚类分析。
　　结果：1.动物模型的构建：C组、D组和E组小鼠给药后空腹血糖及随机血糖较对照组明显升高饮水量及尿量较对照组也明显增加，差异具有统计学意义（P＜0.05）。A组、B组孕鼠给药后，空腹血糖和随机血糖未见明显升高，妊娠期饮水量和尿量较对照组未见明显差异。随着周龄及妊娠天数增加，A组、B组和对照组小鼠体重逐渐增加，增加幅度较一致，C组、D组和 E组小鼠妊娠初期体重增加，而妊娠晚期由于血糖过高、或出现流产现象导致体重减轻。A组、B组及对照组产仔数量无明显差异，C组、D组、E组产仔数量较对照组明显减少，且D组和E组孕鼠流产率及死亡率远也高于其它组。整个妊娠期，A组和B组孕鼠没有一只达到成模标准；C组孕鼠在妊娠初期、中期、晚期造模成功率分别为70%、70%、90%；D组孕鼠在妊娠初期、中期、晚期造模成功率分别为70%、80%、60%；E组孕鼠在妊娠初期、中期、晚期造模成功率分别为80%、70%、50%。2.简化型表观亚硫酸盐测序：两组样本启动子区域和CGI的CG位点的甲基胞嘧啶所占的比例最大。经对比发现， GDM子代组位于启动子区域的三种类型的平均甲基化水平均高于正常子代组，位于CGI区域的mCG甲基化水平GDM子代组明显高于正常子代组。关于差异甲基化，GDM子代组与正常子代组两两进行比较（con1与test1，con2与test2，con4与test3），合计MDR数目分别为53、49、97，且参与了生物学过程中的生物调节、组织或生物起源细胞组件、细胞过程、发育过程、代谢过程、生物过程的调控等；细胞组分中的细胞、细胞部分、膜、细胞器、细胞器部分等；以及分子功能中的缠绕、催化活性、分子传感器活性、核酸绑定转录因子的活性、信号传感器活性等过程。
　　总结：1. C组孕鼠给药后血糖升高明显，且整个妊娠期均可维持血糖在较高水平，成模率较高，死亡率及流产率低，因此按照STZ150mg/kg剂量构建的GDM小鼠模型最稳定。2.宫内高血糖的子代小鼠胰腺发生了 DNA甲基化模式的改变，可能是造成其子代对肥胖、糖尿病、心血管疾病等易感的原因之一。

目录

声明

缩略词中英文对照表

前言

材料与方法

1. 不同链脲佐菌素构建妊娠糖尿病小鼠模型的比较

2. 宫内高血糖环境对其子代小鼠胰腺表观遗传修饰的影响

结果

1. 不同链脲佐菌素构建妊娠糖尿病小鼠模型的比较

2. 宫内高血糖环境对其子代小鼠胰腺表观遗传修饰的影响

讨论

一、不同链脲佐菌素构建妊娠糖尿病小鼠模型的比较

二、宫内高血糖环境对子代的影响

结论

参考文献

综述:宫内高血糖环境对子代的影响及相关表观遗传学的研究进展

致谢