應(yīng)用植入后胚胎培養(yǎng)方法研究環(huán)境雌激素多氯聯(lián)苯同系物PCB-,153-對小鼠胚胎發(fā)育的影響.pdf

1、背景與目的:隨著工業(yè)化進(jìn)程,大量化學(xué)污染物被排放到環(huán)境中,其中具有雌激素樣活性,可模擬內(nèi)源性雌激素的生理、生化作用,或具有拮抗雄激素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì),稱為環(huán)境雌激素(environmental estrogens).這類物質(zhì)對人類和動(dòng)物的健康危害極大,可引起生殖障礙、發(fā)育異常、某些癌癥以及有關(guān)生態(tài)學(xué)效應(yīng),目前已引起人們的廣泛關(guān)注.多氯聯(lián)苯(polychlorinated biphenyls,PCBs)是環(huán)境雌激素類污染物之一,有209種同

2、系物,在環(huán)境中難于降解,如同系物PCB<,153>和PCB<,180>在環(huán)境中的平均滯留時(shí)間分別為110年和70年.據(jù)世界衛(wèi)生組織報(bào)道,PCBs污染范圍很廣,幾乎存在于生態(tài)系統(tǒng)的每個(gè)環(huán)節(jié). PCBs可以通過多種方式遷移并富集于食物鏈中,具有高脂溶性,對人和動(dòng)物有高度蓄積毒性.野生動(dòng)物和人體脂肪組織、乳汁和血清中都能檢出 PCBs,并可通過胎盤或乳汁使胎兒或哺乳的嬰兒受到影響.多氯聯(lián)苯同系物PCB<,153>持續(xù)存在于環(huán)境中、肌體內(nèi),且因

3、不易降解,使它成為人體脂肪組織中三種主要同系物之一,它也是人乳中濃度最高的同系物,由此可見,PCB<,153>與人類健康關(guān)系密切.據(jù)報(bào)道,PCBs不但具有環(huán)境雌激素的一般特性,還可以造成機(jī)體多系統(tǒng)損害.為了解PCBs對胚胎發(fā)育的直接影響,我們擬選擇植入后胚胎培養(yǎng)方法進(jìn)行觀察研究.孕8.5-9.75d是小鼠胚胎神經(jīng)管關(guān)閉時(shí)期,也是中樞神經(jīng)系統(tǒng)原基形成時(shí)期,對未來中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育尤為重要,這一時(shí)期多數(shù)器官原基也已形成,胚胎發(fā)育易受環(huán)境因素

4、影響,但未見PCB<,153>對此階段胚胎發(fā)育影響研究的報(bào)道,故該實(shí)驗(yàn)采用植入后全胚胎培養(yǎng)方法來觀察研究PCB<,153>對小鼠胚胎的致畸作用和對中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的影響,為防治環(huán)境污染導(dǎo)致的胚胎畸形提供實(shí)驗(yàn)依據(jù);同時(shí)建立PCB<,153>致小鼠胚胎畸形發(fā)育的全胚胎培養(yǎng)模型,為以后研究PCB<,153>致畸作用機(jī)制奠定基礎(chǔ);觀察卵黃囊超微結(jié)構(gòu)改變,了解卵黃囊(VYS)受損與PCB<,153>引起胚胎異常發(fā)育的關(guān)系.方法:1、將胚齡8.5天

5、小鼠胚胎移植到體外有不同濃度PCB<,153>的大鼠血清培養(yǎng)基中培養(yǎng),28小時(shí)收獲胚胎,與對照組及體內(nèi)發(fā)育到相同時(shí)期的鼠胚進(jìn)行比較和評分,經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析后判斷PCB<,153>對胚胎生長發(fā)育的影響.觀察指標(biāo)包括胚胎生長發(fā)育終點(diǎn)(包括VYS直徑、顱臀長、頭長、體節(jié)數(shù))和胚胎組織器官分化終點(diǎn)(包括VYS血管發(fā)育、心臟、神經(jīng)管關(guān)閉、翻轉(zhuǎn)、后腦、中腦和前腦、鰓弓、上下頜突、前后肢芽、聽系統(tǒng)、視系統(tǒng)和嗅系統(tǒng)).2、透射電鏡觀察PCB<,153>對V

6、YS超微結(jié)構(gòu)的損害.結(jié)果:1、空白組和溶劑組培養(yǎng)的胚胎與體內(nèi)同期發(fā)育的胚胎基本一致,經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,相互間差別不顯著(P>0.05).2、PCB<,153>對小鼠胚胎發(fā)育具有明顯影響且呈劑量-效應(yīng)關(guān)系:PCB<,153>為0.10ng/ml時(shí),除VYS循環(huán)稍差外,其余指標(biāo)與對照組一致或差異不顯著(P>0.05);PCB<,153>為1.00ng/ml時(shí),明顯影響VYS循環(huán)、頭長、顱臀長、體節(jié)數(shù)、中腦、后腦、翻轉(zhuǎn)、鰓弓和上下頜突等指標(biāo),與對

7、照組比較差異顯著(P<0.05);PCB<,153>為10.00ng/ml時(shí),各指標(biāo)評分進(jìn)一步降低,未見正常發(fā)育胚胎、畸胎發(fā)生率增高并出現(xiàn)胚胎死亡,還表現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)畸形,主要為后腦或/和中腦形態(tài)異常、翻轉(zhuǎn)異常以及小頭畸形等,未見神經(jīng)管關(guān)閉缺陷.3、透射電鏡下發(fā)現(xiàn),PCB<,153>使VYS內(nèi)皮層上皮細(xì)胞表面的微絨毛數(shù)量減少,變短和排列不規(guī)則;胞內(nèi)溶酶體數(shù)量減少、電子密度減低;線粒體不同程度腫脹,嵴不規(guī)則或斷裂;胞內(nèi)大量空泡變性和髓鞘樣

8、結(jié)構(gòu),未見粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和核蛋白體等;核內(nèi)異染色質(zhì)聚集,常染色質(zhì)不豐富.間質(zhì)層血管數(shù)量少,紅細(xì)胞少.間皮層細(xì)胞排列紊亂,表面微絨毛數(shù)量少、短和排列不規(guī)則,間皮細(xì)胞腫脹和空泡變性等.結(jié)論:1、成功建立了植入后小鼠胚胎在神經(jīng)管關(guān)閉時(shí)期全胚培養(yǎng)模型.2、PCB<,153>能夠抑制神經(jīng)管關(guān)閉時(shí)期鼠胚的生長發(fā)育和形態(tài)分化,存在明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系;PCB<,153>作用的敏感部位是VYS循環(huán)、頭長、顱臀長、中腦和鰓弓等部位;PCB<,153