煙堿對脂多糖誘導的孕鼠胎兒生長受限的保護作用研究

鮑俊杰 劉媛媛 蘭天云 袁理 張國正 劉慧姝

胎兒生長受限(FGR)是指胎兒體質(zhì)量低于其孕齡平均體質(zhì)量第10百分位數(shù)或低于其孕齡平均體質(zhì)量的2個標準差，是嚴重危害胎兒生存質(zhì)量的產(chǎn)科并發(fā)癥。FGR增加胎兒圍生期缺氧、窒息、酸中毒等風險，其圍生兒病死率為正常胎兒的4～6倍，約占我國圍生兒死亡總數(shù)的40%[1]。FGR患兒體格、智力發(fā)育均比正常胎兒慢，其成年后則易發(fā)生心血管、COPD、腎臟和內(nèi)分泌功能障礙等疾病[2]。雖然FGR的病因復雜多樣，但胎盤作為介于胎兒與母體之間的重要器官，在其發(fā)生、發(fā)展中無疑起著重要的作用[3]。本研究通過脂多糖的腹腔注射誘導孕鼠FGR，并繼而探討煙堿在減少脂多糖引起的胎盤病理損傷及保護胎兒生長中的作用，現(xiàn)報告如下。

對象與方法

一、實驗動物

SPF級Sprague Dawley(SD)大鼠(10～12周齡，200～240 g)， 購于廣東省實驗動物中心，自由攝食及飲水，光照時間為上午7點至下午7點， 室溫23～26 ℃，相對濕度30%～80%，定期紫外線消毒，通風良好。動物實驗遵循相關(guān)倫理原則及動物福利法。

二、實驗方法

1.動物的分組與處理

SD大鼠隔離檢疫并適應性喂養(yǎng)1周后按照雌雄小鼠4∶1合籠，次晨陰道涂片，鏡檢下發(fā)現(xiàn)精子則標記為妊娠第1日。隨機選擇24只孕鼠，按隨機數(shù)字表法分為4組： 脂多糖組，于妊娠第16日腹腔注射脂多糖(Sigma Aldrich，25 μg/kg，溶于0.3 ml生理鹽水)；脂多糖+煙堿組，于妊娠第14、15日皮下注射煙堿[Sigma Aldrich，1 mg/(kg·d)，溶于0.3 ml生理鹽水]進行預處理，再于妊娠第16日腹腔注射脂多糖；正常妊娠對照組，分別于相同時間點注射生理鹽水；煙堿對照組，僅第14、15日皮下注射煙堿。

2.胎兒結(jié)局評估

于妊娠第18日將各組大鼠麻醉處死，觀察記錄脂多糖和(或)煙堿對胚胎吸收率、成活胎兒數(shù)量及體質(zhì)量等的影響。無胚胎、僅剩殘余胎盤組織或肉眼觀為一凝血塊者為胚胎吸收，胚胎吸收率=被吸收胚胎個數(shù)/(被吸收胚胎個數(shù)+未被吸收胚胎個數(shù))×100%。

3.胎盤重量及病理評估

收集妊娠第18日的胎盤，稱重并記錄后，于中央縱切，10%甲醛溶液固定，石蠟包埋，4 μm厚度切片后進行蘇木素-伊紅(HE)染色，評估胎盤病理改變。

三、統(tǒng)計學處理

結(jié) 果

一、脂多糖及煙堿對SD大鼠胚胎吸收率及活胎數(shù)量的影響

與正常妊娠對照組相比，SD大鼠脂多糖組胚胎吸收率增加(P<0.008)，成活胎兒數(shù)減少(P<0.008)；與脂多糖組相比，脂多糖+煙堿組成活胎兒數(shù)增加(P<0.008)；脂多糖+煙堿處理組成活胎兒數(shù)與正常妊娠對照組及煙堿對照組比較差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.008)，見表1。

二、脂多糖及煙堿對妊娠第18日孕鼠胎兒體質(zhì)量的影響

妊娠第18日脂多糖組的胎兒體質(zhì)量低于正常妊娠對照組(P<0.01)， 且低于正常妊娠對照組胎兒體質(zhì)量第10百分位數(shù)，即誘導了孕SD大鼠FGR；而脂多糖+煙堿組胎兒體質(zhì)量降低有明顯改善，與脂多糖組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，見表1。

三、脂多糖及煙堿對SD大鼠胎盤質(zhì)量及胎盤病理的影響

1.胎盤質(zhì)量

妊娠第18日脂多糖組孕鼠的胎盤質(zhì)量低于正常妊娠對照組(P<0.01)，其余組間比較差異無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)，見表1。

2.HE染色結(jié)果

脂多糖組孕鼠胎盤出現(xiàn)了明顯的病理改變，包括炎性細胞在發(fā)育不良的絨毛間的浸潤、絨毛間隙的減少及絨毛血管的減少，炎性細胞在蛻膜的浸潤，胎膜的炎性壞死；在正常妊娠對照組、煙堿對照組和脂多糖+煙堿組均未發(fā)現(xiàn)胎盤組織結(jié)構(gòu)的損傷及大量炎性細胞的浸潤，見圖1。

表1 不同組別SD大鼠胎兒結(jié)局及胎盤質(zhì)量的比較

注：與脂多糖組比較，aP<0.008，bP<0.01

圖1 脂多糖及煙堿對SD大鼠胎盤病理的影響(HE染色)

討 論

FGR是產(chǎn)科常見的并發(fā)癥之一，也是圍生兒死亡的第二大原因，其近期可增加胎兒圍生期缺氧、窒息、酸中毒等風險，遠期將影響神經(jīng)行為發(fā)育，并增加成年疾病如心血管疾病、代謝紊亂綜合征、肥胖等疾病的發(fā)生風險[4-5]。FGR的病因復雜多樣，胎盤因素在其中起重要作用[1]。

本研究參照其他研究組的方法，通過向孕SD大鼠腹腔注射脂多糖建立了炎性誘導的FGR模型[6]。結(jié)果顯示，伴隨著胎盤質(zhì)量及胎兒體質(zhì)量的減輕、活胎數(shù)量的減少，胎盤組織存在著諸如炎性細胞浸潤、絨毛間隙減少和絨毛血管減少等病理改變。胎盤尤其是胎盤末梢絨毛是母胎間進行物質(zhì)和氣體交換的重要場所，絨毛血管的減少影響著胎盤自身的正常發(fā)育和營養(yǎng)物質(zhì)自母體向胎兒的傳輸，絨毛間隙的減少和炎性細胞對正常胎盤組織結(jié)構(gòu)的破壞意味著母胎營養(yǎng)物質(zhì)交換面積的減少及交換效率的降低。這些胎盤的病理改變無疑成為導致胎兒氧和營養(yǎng)供應不足而發(fā)生FGR的重要原因[7-8]。

煙堿，又名尼古丁，作為一種存在于多種植物(如煙葉、番茄、枸杞子等)的生物堿，國內(nèi)外研究顯示其作為膽堿能抗炎通路的激動劑在敗血癥、自身免疫性關(guān)節(jié)炎、心血管疾病、多發(fā)性硬化病及缺血再灌注損傷等多種疾病中發(fā)揮著重要的抗炎作用[9-10]。

本研究運用煙堿對孕鼠進行預處理，繼而再給予脂多糖腹腔注射，探討煙堿對脂多糖誘導FGR的保護作用。結(jié)果顯示，煙堿預處理雖然未能增加胎盤質(zhì)量，但是可能通過激活膽堿能抗炎通路保護了胎盤組織結(jié)構(gòu)免受脂多糖造成的嚴重炎性病理損傷，從而保證胎盤正常的分泌及營養(yǎng)輸送等功能，保護胎兒的正常生長，使脂多糖處理的孕鼠活胎數(shù)量及胎兒體質(zhì)量都得到明顯改善。本研究為炎性誘導FGR的防治提供新思路，而煙堿對胎兒出生后行為學等的影響有待進一步的研究探討。