哺乳期和青春前期营养对雌鼠性发育及下丘脑Kiss1/Kisspeptin、GnRH及Ghrelin表达的影响

摘要

目的：通过建立哺乳期、青春前期不同营养状态雌鼠模型，研究营养对雌鼠性发育的影响，进一步研究性发育与KiSS-1/Kisspeptin及GnRH、Ghrelin系统之间可能存在的调节机制，有望阐明哺乳期、青春前期不同营养状态对性发育影响的分子机制。 方法：1日龄SD大鼠随机分为6组（21日龄断奶）：A组(持续营养过剩组）哺乳期2只仔鼠由1只母鼠哺育，断奶后饲以高脂饲料；B组（哺乳期营养过剩组）哺乳期2只仔鼠由1只母鼠哺育，断奶后饲以普通饲料；C组(青春前期营养过剩组) 哺乳期10只仔鼠由1只母鼠哺育，断奶后饲以高脂饲料；D组(营养适中组，即正常对照组) 哺乳期10只仔鼠由一只母鼠哺育，断奶后饲以普通饲料；E组(哺乳期营养不良组) 哺乳期20只仔鼠由一只母鼠哺育，断奶后饲以普通饲料； F组(持续营养不良组) 哺乳期20只仔鼠由一只母鼠哺育，断奶后饲以低脂饲料。于35日龄及42日龄，每组各处死20只动物。观察各组阴门开启时间，分别利用原位杂交、Western Blot及免疫组织化学方法，检测不同发育阶段各组雌鼠下丘脑KiSS-1mRNA/Kisspeptin、GnRH及Ghrelin表达情况。 结果： (1) 哺乳期不同营养状态比较，即B组（哺乳期营养过剩组）、D组(营养适中组，即正常对照组)和E组(哺乳期营养不良组)三组比较：B组阴门开启时间明显提前（与D组比较P<0.01），E组雌鼠阴门开启时间明显滞后（与D组比较P<0.01）；35日龄时B组GnRH 阳性神经元数明显增高（与D组比较P<0.05），GnRH 阳性纤维密度也明显升高，下丘脑KiSS-1 mRNA 阳性神经元计数及Kisspeptin 表达明显高于D组（P<0.01）；E组GnRH 阳性神经元数、下丘脑KiSS-1 mRNA 阳性神经元计数及Kisspeptin 表达明显低于D组（P<0.05）；42日龄时B组和D组下丘脑GnRH 均高表达，GnRH阳性神经元计数及GnRH 阳性神经元百分率两组比较均无统计学差异（P>0.05），E组下丘脑GnRH 表达量增高，但仍低于B组和D组（P<0.05）；B组KiSS-1 mRNA 阳性神经元计数及Kisspeptin 表达降低，明显低于此时高表达的D组和E组（P<0.05）。 (2) 哺乳期及青春前期不同营养状态比较，即A组(持续营养过剩组）、D组(营养适中组)和F组(持续营养不良组)三组比较：A组阴门开启时间明显提前于D组（P<0.01），F组雌鼠阴门开启时间明显滞后于D组（P<0.01）；35日龄时A组下丘脑GnRH 阳性神经元、KiSS-1mRNA阳性神经元及Kisspeptin 表达显著高于D组（P<0.01），F组则显著低D组（P<0.01）；42日龄时A组和D组下丘脑GnRH 高表达，且两组之间差异无统计学意义（P>0.05），F组下丘脑GnRH 表达仍显著低于A组和D组（P<0.01）；D组和F组KiSS-1 mRNA 阳性神经元计数及Kisspeptin 表达显著增高，明显高于此时表达降低的A组（P<0.05）。 (3) C组(青春前期营养过剩组)、B组（哺乳期营养过剩组）和D组(营养适中组)三组比较：C组阴门开启先于D组（P<0.01），落后于B组（P<0.01）；35日龄C组与B组、C组与D组GnRH 阳性神经元表达比较均无统计学差异（P>0.05），C组与B组KiSS-1 mRNA 阳性神经元计数及Kisspeptin 表达无统计学差异（P>0.05）均高于D组（P<0.05）；42日龄三组下丘脑GnRH 神经元均高表达（P>0.05），KiSS-1 mRNA 阳性神经元计数及Kisspeptin表达C组高于B组（P<0.05），与D组比较无统计学差异（P>0.05）。 (4)哺乳期不同营养状态各组下丘脑Ghrelin 表达比较，即B组（哺乳期营养过剩组）、D组(营养适中组)和E组(哺乳期营养不良组)三组比较：35日龄B组下丘脑Ghrelin 表达受抑，低于D组和E组（P<0.05），E组Ghrelin 高表达；42日龄B组下丘脑Ghrelin 表达较35日龄增高，此时D组和E组表达受抑。说明体质量与Ghrelin 表达趋势相反，体质量高Ghrelin 低表达，反之依然；同时说明性发育对Ghrelin 表达有影响。 结论： (1) 哺乳期及青春前期营养状态越好，阴门开启越早，性发育越早，反之阴门开启延迟，性发育落后。青春前期营养状态比哺乳期营养状态对阴门开启时间的影响小。 (2) 哺乳期及青春前期营养状态越好，下丘脑KiSS-1 mRNA 阳性神经元及Kisspeptin 表达量增多时间越早，同时下丘脑GnRH 阳性神经元表达量增多时间也越早；反之，则越晚。性启动初期不同营养状态雌鼠KiSS-1 mRNA 及Kisspeptin 表达水平无差异。下丘脑KiSS-1 mRNA/Kisspeptin 在性发育启动之初高表达，而性发育启动之后进入动情周期则表达下调。 (3)下丘脑KiSS-1 mRNA/Kisspeptin 表达增多，先于GnRH 表达增多，先于阴门开启。 (4) 营养状态是下丘脑Ghrelin 表达的负反馈调节因素，营养过剩下丘脑Ghrelin 表达受抑，营养不良下丘脑Ghrelin 表达增高。推测性启动初期下丘脑Ghrelin 表达受抑，且与营养状态无关。