甲基汞对体外培养大鼠胚胎致畸性的形态学研究

采用体外全胚胎培养模型和显微镜检查方法，对接触不同剂量氯化甲基汞的离体ＳＤ大鼠胚胎进行了病理学观察。结果表明：甲基汞浓度为０．１μｇ／ｍｌ时，神经管上皮层细胞脱落，室管膜层变薄和排列无序；尿生殖窦、肝脏等亦出现一定病理变化。随着染毒剂量的增加，上述组织的病理改变更为显著，虽明显的剂量效应关系。０．４～０．８μｇ／ｍｌ甲基汞还可诱发脑室、心脏、前肢芽等组织器官发生病理学改变。甲基汞浓度≤０．８μｇ／ｍｌ时未见对卵黄囊结构的明显损害，揭示甲基汞能迅速通过卵黄囊胎盘而直接攻击胚胎，这就从病理学的角度证明，甲基汞的致畸机制与其直接细胞毒性作用有关     

甲基汞对大鼠胚胎细胞毒性和相关基因表达的影响

目的从细胞和基因水平揭示甲基汞的发育毒性作用机理。方法应用体外／体内大鼠模型、原位杂交等方法观察甲基汞（体外染毒剂量依次为０、０．０５、０．１０、０．２０、０．４０、０．８０和１．６０ｍｇ／Ｌ;体内染毒剂量依次为０、０．２、０．４、０．８、１．６和３．２ｍｇ／ｋｇ）对９．５天龄大鼠胚胎细胞行为和基因表达的影响。结果甲基汞能通过卵黄囊胎盘,但高浓度可抑制胎盘发育和血管分化;甲基汞对胚胎的发育毒性与其浓度间存在剂量反应关系,胚胎畸形的主要表现是神经管未闭和体位异常。甲基汞能激发胚胎细胞过度凋亡,明显抑制细胞ＤＮＡ和ＲＮＡ的合成,损害胚胎细胞超微结构。甲基汞能诱发热休克蛋白７０基因大量表达,抑制纤维连接蛋白基因和ｐ１６基因的表达;热休克蛋白７０基因、Ｃａ２＋、细胞凋亡与畸形的发生之间具有相关性。结论胚胎细胞行为和相关基因表达异常在甲基汞的发育毒性作用机理中起重要作用。     

甲基汞对小鼠睾丸生殖细胞凋亡作用

目的研究甲基汞对小鼠睾丸生殖细胞凋亡及其作用机制。方法采用原位末端标记（TUNEL）和免疫组织化学方法研究甲基汞对小鼠睾丸生殖凋亡及其凋亡基因的表达。结果甲基汞可使雄性小鼠睾丸生殖细胞的凋亡率增加，随着甲基汞染毒剂量的增加，1150LD50、1／10LD50组凋亡率与阴性对照组比较差异有统计学意义（P〈0．0S）。1／10LD50剂量染毒组低于1150LD50组，差异无统计学意义（P〉0．05）。Fas、Fas—L、半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶-3（caspase-3）表达增强，11100LD50组阳性表达率最高，与阴性对照组比较差异有统计学意义（P〈0．05），随着染毒剂量的增加。各染毒组的阳性表达率有所下降。结论甲基汞可以诱导雄性小鼠生殖细胞的凋亡。     

砷诱发细胞凋亡与大鼠畸胎形成的关系研究

为进一步揭示砷的致畸性、胚胎毒性和作用机制，采用胚胎活体染色和原位ＤＮＡ末端标记等技术探讨了不同剂量砷是否能诱导孕９．５天龄大鼠的胚胎细胞发生凋亡（程序性细胞死亡）及其凋亡与畸胎形成的关系。结果表明随着砷浓度（０、１、４和８ｍｇ／ｋｇ）的增高，畸胎率和死胎率分别由２．６％和０上升到３５．７％和２３．８％，呈明显剂量－反应关系。活体染色发现在胚胎脑、眼、体节、肢芽和腮弓等部位出现大量散在的凋亡细胞，与畸形发生部位相一致。原位ＤＮＡ末端标记进一步证实砷能诱发器官形成期胚胎细胞凋亡，８ｍｇ／ｋｇ砷染毒后，凋亡阳性率高达５５．６％（Ｐ＜０．０５），表明凋亡与畸胎发生关系密切，这是砷致畸作用的重要机制之一。实验结果还发现胚胎细胞坏死亦与畸胎形成有关。     

氯化甲基汞对体外培养胚胎的发育毒性实验研究

用体外全胚胎培养模型并结合电镜技术探讨了氯化甲基汞对大鼠胚胎的发育毒性。结果表明：氯化甲基汞的体外最小致畸剂量为０．２μｇ／ｍｌ，除ＶＹＳ直径和ＶＹＳ血管形成２项指标外，其它各指标值均明显低于对照组（Ｐ＜０．０５）。随着染毒剂量增加，氯化甲基汞对体外培养胚胎的发育毒性作用明显增强，呈剂量－反应关系，浓度达１．６μｇ／ｍｌ时全部胚胎均死亡。氯化甲基汞在＜０．８μｇ／ｍｌ时并不影响ＶＹＳ胎盘的生长发育，表现在ＶＹＳ直径、ＶＹＳ血管形成和电镜观察ＶＹＳ的超微结构均与对照组无显著性差异，说明氯化甲基汞能迅速透过胎盘，直接攻击胚胎细胞。提示氯化甲基汞的直接细胞毒作用，可能是其体外致畸作用、胚胎毒性作用的一个重要机制。     

同型半胱氨酸诱发鸡胚神经管畸形及叶酸的保护作用

为了揭示同型半胱氨酸（ｈｏｍｏｃｙｓｔｅｉｎｅ，ＨＣＹ）是否能导致胚胎发生神经管畸形（ＮＴＤｓ）和可能的致畸机制及验证叶酸和ＶＢ１２的干预效果，本研究应用鸡胚致畸试验、扫描电镜观察、尼罗兰盐活体染色、原位ＤＮＡ片段末端标记、甲基绿—派若宁染色显示核酸法、叶酸和Ｂ１２干预实验等方法检测了用ＨＣＹ（０～１６μｍｏｌ／胚胎）的不同胚龄胚胎１２７４只。结果显示ＨＣＹ对神经胚形成期和器官形成期的胚胎均有显著的致畸性并呈剂量－反应关系（Ｐ＜０．０００１），鸡胚发生ＮＴＤｓ的主要表现是露脑，裂脑和脊柱裂。首次发现ＨＣＹ能诱发神经系统细胞凋亡过度，其部位与ＮＴＤｓ发生部位相吻合。ＨＣＹ能抑制卵黄囊血管分化；损伤羊膜组织及细胞超微结构，如微绒毛变短，胞膜上出现空洞样变等。注射５μｇ叶酸明显拮抗ＨＣＹ（８μｍｏｌ／胚胎）的致畸性，ＮＴＤｓ发生率由４３．５％降至０（Ｐ＜０．０５）；注射１μｇＶＢ１２不能明显保护胚胎（Ｐ＞０．０５）。本研究结果说明ＨＣＹ能诱导胚胎发生ＮＴＤｓ；细胞凋亡在ＮＴＤｓ发生过程中起重要作用；叶酸能有效地预防ＮＴＤｓ；ＨＣＹ自身所诱发的ＮＴＤｓ可能是多种机制相互作用或联合作用的结果     

甲基汞对雄性生殖细胞DNA合成及其修复合成的作用

为深入了解甲基汞的遗传毒性和生殖毒性，采用氚标胸腺嘧啶核苷（３Ｈ－ＴｄＲ）掺入法和体内程序外ＤＮＡ修复合成（ＵＤＳ）研究了甲基汞对雄性生殖细胞ＤＮＡ合成及其修复合成的影响。结果表明：甲基汞可以抑制雄性生殖细胞ＤＮＡ合成，损伤生殖细胞ＤＮＡ，造成程序外ＤＮＡ修复合成的增加。甲基汞对ＤＮＡ合成的损伤作用与染毒剂量有关。同时，对甲基汞影响雄性生殖细胞ＤＮＡ合成及修复合成的机制进行了探讨。     

铬化合物对大鼠不同组织DNA－蛋白质交联物形成的探讨

用铬酸钾对大鼠腹腔注射染毒，以敏感的（１２５）Ｉ－后标记新技术检测不同组织ＤＮＡ－蛋白质交联（ＤＰＣ）的形成情况。结果显示铬酸钾急性染毒后引起白细胞、肝和肾ＤＰＣ明显升高并有剂量反应关系（Ｐ＜０．０５），但无肺ＤＰＣ升高；小量多次染毒结果也与一次染毒相一致。表明ＤＰＣ能反映铬化合物对白细胞和内部器官的遗传毒性，可作为毒作用分子生物标记。结果中还发现白细胞ＤＰＣ的升高比其他组织更明显并与肝ＤＰＣ有相关性（ｒ＝０．９７，Ｐ＜０．０５）。提示白细胞ＤＰＣ可作为某些内部器官的替代物应用于人群生物监测。     

苯并芘的早期妊娠毒性及五味子提取物在胚胎损伤中的保护作用

目的：探讨苯并芘（BaP）的早期妊娠毒性机制及五味子提取物对妊娠前BaP暴露致早孕期大鼠胚胎损伤的防治作用。方法：将75只雌性SD大鼠随机分为5组：空白对照组、Bap模型组、五味子低剂量组、中剂量组、高剂量组，每组15只。每日晨起灌胃给药，Bap模型组予BaP 2 mg·kg-1·d-1，五味子低、中、高剂量组分别予五味子提取物40、200、1 000 mg·kg-1·d-1+BaP 2 mg·kg-1·d-1，空白对照组予相同体积的生理盐水。给药15 d后制备孕鼠模型，于妊娠第9天处死孕鼠，观察胚胎情况，透射电镜观察胚胎超微结构变化；氧化损伤试剂盒检测大鼠胚胎组织中超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性水平和丙二醛（MDA）含量；酶联免疫吸附测定（ELISA）检测大鼠胚胎组织8-羟脱氧鸟苷（8-OHdG）含量。结果：① 大鼠一般情况及胚胎形态学比较：空白对照组及五味子干预组大鼠胚胎肉眼观无明显异常，透射电镜示胚胎超微结构未见明显异常；Bap模型组大鼠胚胎大小不一，表面可见异常出血斑块，电镜示超微结构异常，凋亡细胞增加，胚胎内细胞出现异常凋亡结构；②与空白对照组相比，Bap模型组大鼠胚胎中SOD、GSH-Px活性显著降低（P＜0.05或P＜0.01），MDA含量显著升高（P＜0.01）；五味子提取物治疗后，高、中、低组大鼠胚胎中SOD活性较模型组不同程度上升（P＜0.01或P＜0.05），高剂量组GSH-Px活性较BaP模型组上升（P＜0.05），高剂量组MDA含量较BaP模型组下降（P＜0.05）。③与空白对照组相比，Bap模型组大鼠胚胎中8-OHdG水平显著上升（P＜0.01）；五味子提取物治疗后，高、中剂量组大鼠胚胎中8-OHdG水平较BaP模型组不同程度下降（P＜0.01或P＜0.05）。结论：妊娠前BaP暴露可对早孕期大鼠产生胚胎毒性，诱导早孕期大鼠胚胎的氧化损伤、DNA损伤及凋亡，五味子提取物可通过抗氧化、抗DNA损伤及抑制凋亡来发挥对胚胎的保护作用。     

氯化镍诱导DNA－蛋白质交联物的体内研究

用氯化镍对大鼠腹腔注射染毒，以敏感的￣（１２５）Ｉ－后标记新技术检测了血白细胞（ＷＢＣ）和肺组织ＤＮＡ－蛋白质交联（ＤＰＣ）的形成情况。结果显示氯化镍急性染毒后引起ＷＢＣ和肺ＤＰＣ明显升高并有剂量反应关系；小量多次染毒的结果也与１次染毒相一致。表明ＤＰＣ能反映镍化合物对ＷＢＣ和肺器官的遗传毒性，可作为毒作用分子生物标记。结果中还发现白细胞ＤＰＣ的升高较明显并与肺ＤＰＣ有相关性。提示白细胞ＤＰＣ可作为靶器官的替代物反映镍对靶器官的遗传损害。     

甲基汞对大鼠早期胚胎致畸作用的分子机理研究

为探讨氯化甲基汞（ｍｅｔｈｙｌｍｅｒｃｕｒｙｃｈｌｏｒｉｄｅ，ＭＭＣ）致畸作用的分子机理，本实验应用非放射性原位杂交和免疫组化半定量分析等方法研究了ＭＭＣ对９．５天龄大鼠胚胎５种基因及编码产物的影响。结果显示：染ＭＭＣ各组（０、０．２、０．４、０．８、１．６和３．２ｍｇ／ｋｇ）均未见母鼠有明显的中毒症状和死亡。随着染毒剂量的增加，胚胎形态总得分逐渐降低，畸胎率和发育迟缓率不断增高，最高分别达３４％和７６％；诱生型一氧化氮合成酶（ｉｎｄｕｃｉｂｌｅｎｉｔｒｉｃｏｘｉｄｅｓｙｎｔｈａｓｅ，ｉＮＯＳ）ｍＲＮＡ及其编码蛋白和ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ表达明显增强，ＮＴｍＲＮＡ及其编码蛋白表达水平下降，均呈明显剂量—反应关系。此外，ＭＭＣ还抑制ＴＧＦβｍＲＮＡ的表达，但对Ｂｃｌ－２ｍＲＮＡ及其编码蛋白表达的影响不明显。基于胚胎形态、基因和蛋白质表达的结果大体一致，相互佐证，提示在转录水平上多种基因表达异常可能与ＭＭＣ诱导大鼠畸胎发生之间存在密切关联     

应用全胚胎培养方法检测铅的胚胎毒性

全胚胎培养方法是八十年代才应用的一种新的体外实验方法,具有省时、省力、省钱的优点。本研究探讨垒胚胎培养方法可否用于检测铅的胚胎毒性。实验结果表明,在培养基中加铅(铅含量为30.68,62.88,88.64μg/ml)对胚胎体外染毒及给孕鼠腹腔注射醋酸铅溶液(含铅31.81mg/kg)染毒。铅均可影响胚胎卵黄囊发育,并导致胚胎生长发育迟缓及出现畸形,且有剂量反应关系。与整体动物实验相同,全胚胎培养方法可以用于检测铅的胚胎毒性。     

定位转HCY-2基因诱发鸡胚神经管畸形的时间-效应关系研究

本文旨在研究定位转新基因（ＨＣＹ－２）与神经管畸形发生的时间－效应关系及可能的作用机理。采用脂质体介导基因转移技术将已构建的含有全长ＨＣＹ－２ｃＤＮＡ的真核表达载体定位转入不同发育时期的鸡胚（Ｈａｍｂｕｒｇｅｒ－Ｈａｍｉｌｔｏｎ１、６和１２期）,培养后再用ＲＴ－ＰＣＲ、免疫组化、扫描和透射电镜及光镜等技术探讨ＨＣＹ－２基因在４天龄鸡胚中的表达、分布和致畸作用。结果在３个不同时期定位导入ＨＣＹ－２基因后,均可诱导胚胎发生神经管畸形,以１天龄头侧微注射的胚胎最为敏感,神经管畸形发生率高达３５．３％,呈明显时间－效应关系,其表现型是：脑膨出、无脑、脊柱裂和小头。转基因组胚胎能够表达ＨＣＹ－２ｍＲＮＡ和相应编码蛋白,主要分布于胚胎脑组织中。扫描和透射电镜下发现ＨＣＹ－２基因能损伤细胞表面和内部的超微结构;在畸形部位还观察到大量的凋亡细胞。结论是,ＨＹＣ－２基因可能是一种新的基因毒性因子,它在胚胎早期神经管畸形发生机制中起重要作用。     

转HCY-2基因对鸡胚神经管发育的影响

为探讨新基因ＨＣＹ－２与神经管畸形表型的关系及明确其是否具有基因毒性作用，应用脂质体介导基因转移技术将构建的含有全长ＨＣＹ－２ ｃＤＮＡ（２０１４ｂｐ）的真核表达载体转入新生鸡受精卵，培养３．５天后观察其对神经管闭合时期胚胎的整体分子生物学效应，利用Ｗｅｓｔｅｒｎ 印迹和免疫组化等技术研究在整体环境下ＨＣＹ－２蛋白的表达和分布情况。结果显示转ＨＣＹ－２基因（５～２０μｇ）可诱导早期鸡胚发生神经管畸变，而空载质粒组胚胎发育正常；Ｗｅｓｔｅｒｎ 印迹和免疫组化分析发现有ＨＣＹ－２蛋白大量表达，主要分布于胚脑组织中，显著高于空载质粒对照组；透射电镜观察发现转ＨＣＹ－２基因后，胚脑细胞超微结构受损和出现呈弥散分布的凋亡细胞。结论是ＨＣＹ－２基因对神经管闭合时期的胚胎神经系统发育具有明显基因毒性作用，其编码蛋白在神经管畸形发生过程中可能具有重要意义     

同型半胱氨酸体内外诱导鼠胚胎心肌细胞凋亡的研究

目的 探讨同型半胱氨酸(HCY)是否能诱导啮齿类动物胚胎心肌细胞凋亡及剂量与凋亡的关系。 方法 应用大鼠胚胎心肌细胞体外培养及小鼠体内致畸实验,加入4-20 mmol/L的HCY,经荧光显微镜及透射电镜观察细胞凋亡情况。 结果 体外心肌细胞培养中,心肌细胞凋亡的比例随着HCY剂量的增加而增加。培养12 h出现凋亡,14 h达到高峰。小鼠体内致畸实验,给予孕鼠HCY 0.74 mmol/kg,胚胎心肌和脑组织中凋亡细胞明显可见。 结论HCY可以诱导胚胎心肌细胞凋亡,可能是HCY导致胚胎发育异常的机制之一。     

甲基汞对脑神经胶质细胞凋亡及c-fos表达的影响

为探讨氯化甲基汞 (MMC)所致脑发育损伤及其与c fos表达的关系 ,采用光镜、电镜等形态学方法 ,观察了MMC对体外培养的大鼠脑神经胶质细胞的损害作用 ,并应用免疫细胞化学方法 (SP法 )观察MMC对培养神经胶质细胞c fos表达的影响。结果表明 ,体外培养的胶质细胞接触MMC后 ,出现胞浆浓缩、轴突回缩、染色质边聚、固缩等现象 ,呈凋亡的典型形态。MMC 0 0 2mmol L作用于神经胶质细胞 10min后 ,c Fos蛋白阳性细胞百分率随其后的培养时间而变化 :c Fos蛋白阳性细胞率 0 5h开始增高 ,2h达高峰 ,4～ 6h又逐渐减少。MMC 0 0 0 12 5、0 0 0 5、0 0 2、0 0 8和 0 32mmol L作用 10min后 ,0 32mmol L组的阳性率显著高于除0 0 8mmol L组外的其他各组 (P <0 0 1)。提示MMC可诱导体外培养大鼠脑神经胶质细胞c fos表达 ,并诱发其凋亡。MMC诱发神经细胞凋亡可能与c fos介导有关。     

同型半胱氨酸对体外培养大鼠胚胎生长发育的影响

采用着床后体外全胚胎培养方法 ,观察同型半胱氨酸 (homocysteine,HCY)对大鼠胚胎生长发育的影响。将孕 9.5日龄大鼠胚胎移植于 HCY终浓度为 0、0 .15、1.5、2 .0、4.0、6 .0、8.0、10 .0 mm ol/L的全胚胎培养基中 ,于体外培养 48小时 ,观察 HCY对胚胎发育和器官形态分化的影响。结果显示 :HCY可影响大鼠胚胎在体外的生长发育 ,并呈现剂量 -效应关系 ;随着 HCY浓度的增加 ,卵黄囊体积减小、表面皱缩、血管减少及分化程度降低 ;胚胎生长发育迟缓并逐渐加重 ;同时伴有形态分化异常 ,出现多种畸形 ,主要畸形部位为神经系统和心脏等。上述结果提示 :HCY可能对胚胎有直接致畸作用 ,亦可能通过引起卵黄囊功能障碍而导致发育毒性。     

Maternal dietary (n-3) fatty acid deficiency alters neurogenesis in the embryonic rat brain

Docosahexaenoic acid [22:6(n-3)] is enriched in brain membrane phospholipids and essential for brain function. Neurogenesis during embryonic and fetal development requires synthesis of large amounts of membrane phospholipid. We determined whether dietary (n-3) fatty acid deficiency during gestation alters neurogenesis in the embryonic rat brain. Female rats were fed diets with 1.3% energy [(n-3) control] or 0.02% energy [(n-3) deficient], from alpha-linolenic acid [18:3(n-3)], beginning 2 wk before gestation. Morphometric analyses were performed on embryonic day 19 to measure the mean thickness of the neuroepithelial proliferative zones corresponding to the cerebral cortex (ventricular and subventricular zones) and dentate gyrus (primary dentate neuroepithelium), and the thickness of the cortical plate and sectional area of the dentate gyrus. Phospholipids and fatty acids were determined by HPLC and GLC. Docosahexaenoic acid was 55-65% lower and (n-6) docosapentaenoic acid [22:5(n-6)] was 150-225% higher in brain phospholipids at embryonic day 19 in the (n-3) deficient (n = 6 litters) than in the control (n = 5 litters) group. The mean thickness of the cortical plate and mean sectional area of the primordial dentate gyrus were 26 and 48% lower, respectively, and the mean thicknesses of the cortical ventricular zone and the primary dentate neuroepithelium were 110 and 70% higher, respectively, in the (n-3) deficient than in the control embryonic day 19 embryos. These studies demonstrate that (n-3) fatty acid deficiency alters neurogenesis in the embryonic rat brain, which could be explained by delay or inhibition of normal development.