孕鼠补充N-乙酰半胱氨酸对镉致其雄性子代肾脏结构损害的保护作用

摘要

[背景]孕鼠补充N-乙酰半胱氨酸(NAC)可缓解镉所致胎鼠生长受限,但是孕期补充NAC对镉致其子代肾脏发育的影响尚不清楚。[目的]本研究旨在探究孕鼠补充NAC对镉暴露致其雄性子代肾脏发育损伤的影响及其相关机制。[方法]65只CD-1孕鼠饲养至妊娠第7天(GD7)后,随机分为对照组(12只)、NAC组(13只)、低浓度镉组(LCd组,12只)、高浓度镉组(HCd组,13只)和NAC加高浓度镉组(NCd组,15只)。LCd组、HCd组和NCd组孕鼠从GD8—GD17经饮水暴露不同质量浓度氯化镉溶液(50、150、150 mg·L^(-1)),NAC组和NCd组孕鼠从GD7—GD17每日给予NAC灌胃一次(500 mg·kg^(-1))。每组4~5只GD18孕鼠被颈椎脱臼处死并获取母鼠血清、胎鼠肾脏;剩余孕鼠自然分娩,其雄性仔鼠在出生后第35天(PND 35)和PND 98颈椎脱臼处死并获取仔鼠血清和肾脏,检测仔鼠肾功能,观察肾脏组织病理结构,并用Image J 1.51软件计算鲍曼囊腔面积,用Western blotting方法检测胎鼠肾脏烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4(NOX4)、超氧化物歧化酶2(SOD2)和不同发育阶段仔鼠肾脏增殖细胞核抗原(PCNA)蛋白表达水平。[结果]孕期母体低浓度镉暴露明显降低胎儿期子代肾脏质量、肾脏系数和青春期子代肾脏质量(均P<0.05)。孕期母体高浓度镉暴露降低胎儿期、青春期子代肾脏质量和肾脏系数及成年期子代肾脏质量(P<0.05)。孕期母体低浓度镉暴露和高浓度镉暴露抑制子代肾脏增殖相关蛋白PCNA表达(均P<0.05);LCd、HCd组青春期和成年期仔鼠肾脏鲍曼囊腔面积均较对照组减小[青春期:(4346.45±205.27)、(4516.20±113.44)μm^(2)vs(17823.50±150.55)μm^(2);成年期:(4774.00±843.29)、(4483.97±146.47)μm^(2)vs(17869.81±665.93)μm^(2);均P<0.01]。与对照组相比,孕期镉暴露上调胎鼠肾脏氧化应激相关蛋白NOX4和SOD2表达水平(均P<0.05);而孕期母体NAC补充明显缓解高浓度镉所致胎肾氧化应激(P<0.05),逆转高浓度镉对仔鼠肾脏PCNA蛋白表达的下调效应(P<0.05),拮抗高浓度镉降低青春期和成年期仔鼠肾脏质量[(0.56±0.02)g vs(0.43±0.01)g,(0.66±0.02)g vs(0.58±0.03)g;均P<0.05]和鲍曼囊腔面积[(21158.41±971.19)μm^(2)vs(4516.20±113.44)μm^(2),(19538.48±178.13)μm^(2)vs(4483.97±146.47)μm^(2);均P<0.01]。[结论]孕期母体补充NAC明显缓解镉所致其雄性子代肾脏发育异常,与拮抗胎鼠肾脏氧化应激反应有关。