应用植入后胚胎培养方法研究环境雌激素多氯联苯同系物PCB对小鼠胚胎发育的影响

摘要

背景与目的:随着工业化进程,大量化学污染物被排放到环境中,其中具有雌激素样活性,可模拟内源性雌激素的生理、生化作用,或具有拮抗雄激素效应的化学物质,称为环境雌激素(environmental estrogens).这类物质对人类和动物的健康危害极大,可引起生殖障碍、发育异常、某些癌症以及有关生态学效应,目前已引起人们的广泛关注.多氯联苯(polychlorinated biphenyls,PCBs)是环境雌激素类污染物之一,有209种同系物,在环境中难于降解,如同系物PCB<,153>和PCB<,180>在环境中的平均滞留时间分别为110年和70年.据世界卫生组织报道,PCBs污染范围很广,几乎存在于生态系统的每个环节. PCBs可以通过多种方式迁移并富集于食物链中,具有高脂溶性,对人和动物有高度蓄积毒性.野生动物和人体脂肪组织、乳汁和血清中都能检出 PCBs,并可通过胎盘或乳汁使胎儿或哺乳的婴儿受到影响.多氯联苯同系物PCB<,153>持续存在于环境中、肌体内,且因不易降解,使它成为人体脂肪组织中三种主要同系物之一,它也是人乳中浓度最高的同系物,由此可见,PCB<,153>与人类健康关系密切.据报道,PCBs不但具有环境雌激素的一般特性,还可以造成机体多系统损害.为了解PCBs对胚胎发育的直接影响,我们拟选择植入后胚胎培养方法进行观察研究.孕8.5-9.75d是小鼠胚胎神经管关闭时期,也是中枢神经系统原基形成时期,对未来中枢神经系统的发育尤为重要,这一时期多数器官原基也已形成,胚胎发育易受环境因素影响,但未见PCB<,153>对此阶段胚胎发育影响研究的报道,故该实验采用植入后全胚胎培养方法来观察研究PCB<,153>对小鼠胚胎的致畸作用和对中枢神经系统发育的影响,为防治环境污染导致的胚胎畸形提供实验依据;同时建立PCB<,153>致小鼠胚胎畸形发育的全胚胎培养模型,为以后研究PCB<,153>致畸作用机制奠定基础;观察卵黄囊超微结构改变,了解卵黄囊(VYS)受损与PCB<,153>引起胚胎异常发育的关系.方法:1、将胚龄8.5天小鼠胚胎移植到体外有不同浓度PCB<,153>的大鼠血清培养基中培养,28小时收获胚胎,与对照组及体内发育到相同时期的鼠胚进行比较和评分,经统计学分析后判断PCB<,153>对胚胎生长发育的影响.观察指标包括胚胎生长发育终点(包括VYS直径、颅臀长、头长、体节数)和胚胎组织器官分化终点(包括VYS血管发育、心脏、神经管关闭、翻转、后脑、中脑和前脑、鳃弓、上下颌突、前后肢芽、听系统、视系统和嗅系统).2、透射电镜观察PCB<,153>对VYS超微结构的损害.结果:1、空白组和溶剂组培养的胚胎与体内同期发育的胚胎基本一致,经统计学分析,相互间差别不显著(P>0.05).2、PCB<,153>对小鼠胚胎发育具有明显影响且呈剂量-效应关系:PCB<,153>为0.10ng/ml时,除VYS循环稍差外,其余指标与对照组一致或差异不显著(P>0.05);PCB<,153>为1.00ng/ml时,明显影响VYS循环、头长、颅臀长、体节数、中脑、后脑、翻转、鳃弓和上下颌突等指标,与对照组比较差异显著(P<0.05);PCB<,153>为10.00ng/ml时,各指标评分进一步降低,未见正常发育胚胎、畸胎发生率增高并出现胚胎死亡,还表现中枢神经系统畸形,主要为后脑或/和中脑形态异常、翻转异常以及小头畸形等,未见神经管关闭缺陷.3、透射电镜下发现,PCB<,153>使VYS内皮层上皮细胞表面的微绒毛数量减少,变短和排列不规则;胞内溶酶体数量减少、电子密度减低;线粒体不同程度肿胀,嵴不规则或断裂;胞内大量空泡变性和髓鞘样结构,未见粗面内质网、高尔基体和核蛋白体等;核内异染色质聚集,常染色质不丰富.间质层血管数量少,红细胞少.间皮层细胞排列紊乱,表面微绒毛数量少、短和排列不规则,间皮细胞肿胀和空泡变性等.结论:1、成功建立了植入后小鼠胚胎在神经管关闭时期全胚培养模型.2、PCB<,153>能够抑制神经管关闭时期鼠胚的生长发育和形态分化,存在明显的剂量-效应关系;PCB<,153>作用的敏感部位是VYS循环、头长、颅臀长、中脑和鳃弓等部位;PCB<,153>能够导致鼠胚神经系统畸形发育.3、PCB<,153>对VYS超微结构的损害与PCB<,153>引起胚胎异常发育有关.

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应用植入后胚胎培养方法研究环境雌激素多氯联苯同系物PCB153对小鼠胚胎发育的影响

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参考文献

文献综述一 环境雌激素研究

文献综述二 多氯联苯的神经毒效应及其作用机制

攻读学位期间发表的论文