孕期低剂量镉暴露对不同性别胎鼠肝脏发育的影响及分子机制

摘要

镉是一类在环境中广泛存在的重金属污染物，可导致胎儿生长受限及发育畸形等不良妊娠结局。然而，孕期母体镉暴露对胎儿肝脏发育的毒性作用研究相对较少，其分子调控机制尚不清楚。本研究首先构建孕期低剂量镉暴露小鼠模型，随机选择15只8周龄的雌性C57BL/6小鼠，与雄鼠交配见栓后，于妊娠第7.5d（Embryonic7.5，E7.5）时，随机分成3组，每组5只，通过饮用水暴露法分别饲喂氯化镉溶液，浓度分别为0、20和40mg/L。于E14.5d时解剖并收集小鼠的胎儿肝脏等组织。本研究通过Ki67和TUNEL染色方法探究镉对不同性别胎鼠肝脏的增殖及凋亡功能的影响。为了进一步阐明镉暴露后增殖及凋亡基因的分子调控机制，我们通过PCR芯片筛查和实时定量PCR方法对镉处理组的雌性和雄性胎鼠肝脏中与细胞增殖和凋亡功能相关基因的表达水平进行了检测。此外，本研究还通过石墨炉火焰原子吸收法对镉处理组的雌性和雄性胎鼠体内的镉含量进行了检测。　　研究结果显示：与对照组相比，孕期低剂量镉暴露小鼠的胎儿体重、胎肝重量以及肝脏指数均无显著性变化。胎肝组织切片染色结果表明，镉对胎鼠肝脏的凋亡功能无显著性影响，但对增殖功能具有抑制作用，并且该抑制作用具有雌性依赖性。镉特异性诱导雌性胎鼠肝脏中NF1等多个细胞增殖功能相关基因以及TGF-β1信号通路分子的表达失衡；但对雄性胎鼠肝脏中增殖功能相关基因的表达水平无显著性影响。雌性胎儿组织中的镉积累量显著高于雄性胎儿组织。　　通过实验研究得出以下结论：　　（1）本实验研究条件下，孕期低剂量镉暴露对E14.5d小鼠胎肝细胞的凋亡功能无显著性影响，而对增殖功能有抑制作用，且特异性抑制雌性胎儿肝脏细胞的增殖功能。　　（2）孕期低剂量镉暴露对E14.5d雌性胎鼠肝脏细胞增殖功能的抑制作用，一方面可能与镉处理的雌性胎鼠肝脏中NF1、TGF-β1、TGFβR3和TNF等细胞增殖功能相关基因的表达失衡和TGF-β1信号通路的异常激活相关。另一方面可能与镉在雌性胎儿体内有相对较高的积累量相关。

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