产前应用糖皮质激素对仔鼠脑发育的影响

摘要

糖皮质激素(glucocorticoidsGCs)是一类具神经活性的甾体激素，为胎儿正常发育的必需激素。自从报道对有早产危险的孕妇应用GCs可以降低新生儿呼吸窘迫综合征的发病率以来，GCs在产科的应用已有30余年。最近，产前重复应用GCs有越来越多的趋势，但产前应用过量GCs对中枢神经系统的正常发育可能有影响。本实验旨在用大鼠模型，通过对大鼠妊娠期应用不同疗程GCs探讨GCs对仔鼠发育中脑神经元形态和突触囊泡蛋白(SynaptophysinSyn)的影响，以及成年后空间学习能力的改变；探讨糖皮质激素受体介导的信号转导过程在其中的机制，因此来推测产前应用不同疗程GCs对人类胎儿脑发育的可能影响。 材料和方法选择健康3月龄清洁级雌性SD大鼠45只，与雄鼠合笼，采用阴道涂片法确定其妊娠天数，孕18天时(E18)随机分为三组：多疗程组，E18开始每天肌肉注射地塞米松(dexamethasone，DEX)0.48mg/Kg·次，4h一次，四次为一疗程，每天一疗程，连用三天；单疗程组，E18肌肉注射DEX四次，共一疗程，其余两天以同等容积生理盐水代替；对照组，E18始肌肉注射生理盐水三天，方法同前。取后代仔鼠分别于生后第1、第3天(P1、P3)测量体重，大脑重量，脑组织含水量；第3、7、42天(P3、P7、P42)分别取脑组织，HE染色观察神经元形态；采用免疫组织化学法测定海马部位突触素(Synaptophysin,Syn)的表达；原位杂交法测定海马部位糖皮质激素受体(GR)mRNA及盐皮质激素受体(MR)mRNA表达的改变；并运用Y-型电迷宫测试42天仔鼠空间学习能力。 结果1.产前应用不同疗程GCs后对孕鼠的影响 多疗程组孕鼠在用药期间有体重下降，与单疗程和对照组相比差异均有统计学意义(均为P＜0.05)，单疗程和对照组比较无差异(P＞0.05)。成功受孕的37只孕鼠中，多疗程组有3只在三个疗程用药后分娩当天死亡，2只在分娩后一周内出现呼吸急促，随后死亡；单疗程和对照组均未见明显异常。 2.对仔鼠生长发育的影响 产前应用多疗程GCs后，仔鼠出生体重(P1)较对照组明显减轻，分别为4.86±0.43g，5.57±0.62g，P＜0.01；直到脑发育成熟期P42仍落后于对照组，分别为148.5±19.2g，173.8±25.1g，P＜0.01。应用单疗程GCs后，仔鼠体重与对照组比较均无显著差异，P＞0.05。 产前应用多疗程GCs后，仔鼠出生(P1)脑组织重量比对照组低，分别为183.17±7.98mg，198.95±7.74mg，但比较差异无统计学意义，P＞0.05；到P3天脑组织重量仍比对照组低，分别为229.71±28.61mg，273.38±13.30mg，且有显著差异，P＜0.01，单疗程组脑组织与对照组比较无显著差异，P＞0.05。 3.产前应用不同疗程GCs不改变仔鼠脑组织含水量 4.常规病理HE染色结果 用不同疗程GCs，仔鼠脑组织HE染色均未见有明显异常。 5.产前应用不同疗程GCs对仔鼠脑组织海马部位Syn表达的影响 免疫组织化学结果显示P3各组仔鼠脑组织海马均无明显Syn表达；图像分析系统结果显示P7多疗程组仔鼠海马Syn表达比对照组弱，其COD值分别为8.72±2.67、16.10±2.49，P＜0.01，单疗程组仔鼠海马Syn表达也降低，COD值为9.69±2.04与对照组差别显著，P＜0.01；P42多疗程组仔鼠海马Syn表达最弱，其次为单疗程组，对照组表达最强，COD值分别为6.58±1.71，7.61±2.14，11.41±2.32，多疗程与对照组，单疗程与对照组比较均有显著差异，均P＜0.001，而多疗程与单疗程组间差别不大，P＞0.05。 6.仔鼠大脑海马部位皮质激素受体GRmRNA和MRmRNA表达的改变 出生后3、7、42天仔鼠脑组织原位杂交结果显示：P3多疗程、单疗程、对照组组仔鼠海马GRmRNA、MRmRNA信号COD值分别为10.20±1.28，10.59±1.62，12.02±0.75和7.66±0.98，7.82±1.26，9.00±0.57，多疗程组表达下调，与对照组比较P＜0.05，单疗程组无明显改变，与对照组比较P＞0.05；P7天多疗程、单疗程、对照组两种受体mRNA信号COD值分别为9.09±0.93，9.58±1.05，10.83±1.31和5.71±1.14，6.60±1.17，10.25±1.59，多疗程表达下调与对照组有明显差异，P＜0.01，单疗程表达也明显下调与对照组比较P＜0.01，与多疗程组比较P＞0.05；P42多疗程、单疗程、对照组两种受体mRNA信号COD值分别为5.36±1.12，5.85±0.93，8.51±1.57和9.49±0.78，10.64±1.37，15.91±2.59，多疗程和单疗程表达仍明显减弱，和对照组比较均P＜0.01，但单疗程与多疗程组间差别意义不大，P＞0.05。 7.对仔鼠脑发育成熟后空间学习能力的影响 对P42仔鼠进行Y型电迷宫实验结果显示：多疗程组、单疗程组、对照组成功学会率分别为7.69％、20％、82.35％，采用卡方检验，三组间成功率差异有统计学意义，P＜0.01，多疗程组成功率最低，对照组最高。多疗程组仔鼠有关空间学习能力各项指标总反应时间、正确反映率、主动回避率均下降，与对照组比较有差异P＜0.01；单疗程组仔鼠各项指标显示也降低，与对照组比较有差异P＜0.05，而与多疗程组无明显差别，P＞0.05。 结论1.产前应用过量GCs使孕鼠和仔鼠围生期死亡率增高，影响孕鼠和仔鼠生长发育，使其体重下降，仔鼠脑组织重量减轻； 2.产前应用GCs不影响仔鼠脑组织含水量； 3.产前应用GCs使仔鼠脑海马Syn表达下降，出现时间较晚，P7始能观察到，并持续至脑发育成熟期(P42)，仔鼠成年后空间学习能力下降； 4.产前应用GCs使仔鼠脑海马GRmRNA和MRmRNA表达下调，多疗程组出现时间较早，P3即能观察，持续时间更长；单疗程组出现时间较晚，P7始能观察到，持续到脑成熟期； 5.产前应用GCs仔鼠成年后空间学习能力下降。

目录

文摘

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材料和方法

结果

讨论

结论

附图

参考文献

综述糖皮质激素与中枢神经系统发育

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致谢