生命早期PM2.5暴露对子代雄性大鼠前额皮层的影响*

目的: 探究生命早期不同阶段PM_2.5暴露对子代大鼠前额皮层的影响。方法: 将12只受孕后的SD孕鼠按体重随机分为对照组(CG)、母亲孕期暴露组(MG)、出生早期暴露组(EP)和全围产期暴露组(PP),每组3只。进行孕鼠与子鼠的清洁空气或8倍浓缩PM_2.5的暴露,其中CG组全程不暴露,MG组从妊娠第1日(GD1)暴露到GD21,EP组从出生第1日(PND1)暴露到PND21,PP组从GD1一直暴露到PND21。暴露完成后,取各组6只子代大鼠的前额皮层,采用HE染色进行病理学检测;酶联免疫吸附实验(ELISA)进行神经炎性因子检测;高效液相色谱-质谱分析进行神经递质检测;免疫印迹实验(Western blot)进行星形胶质细胞标志物检测;比色法进行脑组织氧化应激检测。结果: 与MG组和CG组子鼠比较,PP组和EP组子鼠前额皮层的病理学变化更加明显。与MG组和CG组子鼠比较,PP组和EP组大鼠的神经炎性因子IL-1、IL-6和TNF-α均显著增加(P＜0.01),且MT水平显著减少(P＜0.05),OT水平呈现下降趋势;神经递质Ach水平也显著增加(P＜0.01)。与MG组和CG组子鼠比较,PP组和EP组子鼠的GFAP水平呈升高趋势。与MG组和CG组子鼠比较,PP组和EP组子鼠的氧化应激指标SOD水平显著减少(P＜0.01),ROS水平显著增加(P＜0.01)。与CG组子鼠比较PP组子鼠的CAT水平显著减少(P＜ 0.01),与MG组子鼠比较PP组子鼠的CAT水平显著减少(P＜0.05);与CG组子鼠比较EP组子鼠的CAT水平显著减少(P＜0.05)。尚未发现PP组子鼠与EP组子鼠之间、MG组子鼠与CG组子鼠之间在IL-1、IL-6、TNF-α、MT、OT、Ach、GFAP、SOD、ROS和CAT水平存在差异。结论: 生命早期PM_2.5暴露可对子代雄性大鼠前额皮层产生不良影响,出生早期暴露可能更为敏感。     

不同造模方法对大鼠多囊卵巢综合征模型的影响

目的采用不同方法诱导SD清洁级雌性大鼠多囊卵巢综合征(PCOS)动物模型,造模完成后检测大鼠血清相关激素并观察卵巢局部形态学改变,并探讨其意义。方法分别采用来曲唑、硫酸普拉睾酮钠、硫酸普拉睾酮钠联合HCG诱导大鼠PCO模型,RIA法测定血清LH、FSH、E2、P、T、PRL、INS水平,HE染色后光镜下观察卵巢局部形态。结果A组(对照组)和B组(来曲唑组)比较,B组较A组血清FSH浓度升高,血清P浓度降低,差异有统计学意义(P0.05);B组血清T浓度较A组明显升高,差异有显著统计学意义(P0.01)。D组(硫酸普拉睾酮钠组)与C组(对照组)比较,两组间血清性激素及INS差异无显著性(P0.05)。E组(硫酸普拉睾酮钠联合HCG组)与C组比较,E组血清T浓度、LH/FSH比值较C组升高,差异有统计学意义(P0.05)。E组与D组比较,血清P、T浓度升高,差异有统计学意义(P0.05)。A、C两组卵巢局部形态基本正常,可见发育成熟的卵泡及优势卵泡,B、D、E三组未见优势卵泡,均可见卵巢多囊样改变。结论使用来曲唑或硫酸普拉睾酮钠联合HCG诱导大鼠PCOS模型,无论在影响血清性激素还是卵巢局部形态学改变方面与临床表现很接近,符合动物PCOS造模要求。     

西红花酸治疗DHT诱导的PCOS小鼠的机制研究

目的:观察西红花酸对双氢睾酮(Dihydrotestosterone,DHT)诱导的多囊卵巢综合症(Polycystic ovarian syndrome,PCOS)小鼠的疗效并探讨其作用机制。方法:妊娠15-18天给予孕鼠皮下注射DHT诱导子代雌鼠PCOS模型。待子鼠8周龄后,随机选择一半数量的PCOS小鼠连续4周西红花酸灌胃,作为西红花酸给药组(n=18)。给药期间检测体重和动情周期,待小鼠16周龄左右,通过眼球取血后处死,取出下丘脑、卵巢。采用HE染色观察卵巢组织的病理改变;ELISA试剂盒检测血清中雌二醇(Estradiol,E2)、睾酮(Testosterone,T)、孕酮(Progesterone,P4)、促黄体生成素(Luteinizing hormone,LH)、卵泡刺激素(Follicle-stimulating hormone,FSH);采用免疫组化、Western blot和实时荧光定量PCR法检测下丘脑的前腹侧视旁核(Anteroventral periventricular,AVPV)、弓状核(Arcuate,ARC)的kisspeptin以及视前区(Preoptic area,POA)里Gn RH的表达水平。结果:与对照组相比,PCOS小鼠卵巢与体重的比值上升了22.56%±6.77%,动情周期延长,卵巢内出现大的空泡,闭锁卵泡数量增加了138.74%±33.22%,窦状卵泡、成熟窦状卵泡和黄体数量分别减少了38.80%±4.69%、56.35%±7.32%和63.77%±7.25%,血清中E2、P4和FSH水平分别降低了40.99%±2.69%、56.91%±5.25%、和38.80%±4.69%,而T、LH水平分别升高了43.23%±4.70%和148.46%±28.16%,下丘脑中AVPV中kisspeptin神经元表达减少,ARC中kisspeptin神经元表达增多,POA中Gn RH神经元减少,而以上情况能够被西红花酸改善。结论:西红花酸分别通过促进和抑制下丘脑AVPV核和ARC核团的kisspeptin表达改善PCOS的病理变化。     

母代高脂饮食诱导子代在小鼠生命早期出现糖脂代谢紊乱且具有雄性易感性

目的：探讨孕期和哺乳期的高脂饮食能否导致子代在生命早期出现糖脂代谢紊乱。方法成年雌性C57BL/6J小鼠与正常饮食雄性小鼠进行交配,孕鼠随机分为高脂饮食组和正常饮食组,在孕期和哺乳期喂养高脂饲料或正常饲料,至交配后第一代鼠断乳时（3周龄）观察其糖脂代谢相关性指标以及肝脏病理表现。结果较正常饮食组子鼠相比,高脂饮食子鼠出生体重更低（ P＜0.05）。在断乳时,高脂饮食组雄性子鼠体重较重（ P ＝0.038）,腹腔糖耐量实验30 min和60 min血糖明显升高（P值分别为＜0.001和＜0.01）,糖耐量曲线下面积较大（P＝0.0016）,HOMA-IR值较大（P＜0.05）,雌性子鼠腹腔糖耐量实验在30 min血糖高于正常组（P＜0.01）,而糖耐量曲线下面积和HOMA-IR值在两组之间无明显统计学意义。雄性和雌性子代小鼠空腹胆固醇水平高脂饮食组均高于正常饮食组（ P值分别为＜0.0001和0.0004）,而两组雄性和雌性子代小鼠空腹胰岛素和甘油三酯水平差异均无显著性（ P均＞0.05）。另外,在断乳时高脂饮食子鼠出现肝脏脂肪变性,雌性和雄性子鼠无明显差异。结论母鼠孕期和哺乳期高脂饮食能够诱导子代在生命早期就能出现糖脂代谢紊乱并且雄性子鼠更易出现肥胖、糖耐量异常、胰岛素抵抗。     

妊娠晚期腹腔注射酸性磷酸缓冲液对两个近交系小鼠繁育生理影响的对比分析

目的对比分析妊娠晚期腹腔注射缓冲液对近交系SPF级C57BL/6J（B6）和BALB/c（B/c）小鼠繁育生理的影响。方法 B6和B/c小鼠随机、全同胞兄妹2∶1/1∶1（♀/♂）过夜同居交配,观察交配方式、阴栓与受孕率的关系;受孕鼠在妊娠的第17.5天（妊娠0d=交配后当天）接受腹腔注射酸性磷酸缓冲液,观察注射对母鼠及胚胎的作用及子鼠从离乳到8周的早期生长发育情况。结果 B6较B/c雌鼠的受孕率高（29.4%vs.21.1%[2∶1],33.2%vs.29.7%[1∶1]）;交配后10 d～14 d,根据雌鼠增大的腹部、结合体重来判断受孕较观察阴栓更为准确;比较而言,妊娠晚期腹腔注射对B6母鼠及胚胎的影响较大,表现在离乳子鼠数量减少（4.7±3.1 vs.6.1±2.1,P=0.231）,离乳时两性别的子鼠体重（g,雌性：11.7±1.1 vs.12.7±1.5;雄性：12.8±1.3 vs.13.6±1.5）显著降低（P均〈0.05）及两品系子鼠早期生长发育的方式显著不同（P=0.000）。结论近交系小鼠繁殖生理存在品系差异;两品系受孕鼠对妊娠晚期腹腔注射的耐受不同,并可能影响实验动物产后的哺乳过程及子鼠的早期生长发育。     

邻苯二甲酸二丁酯降低雄激素浓度导致尿道下裂发生机制研究

目的:验证邻苯二甲酸二丁酯(DBP)是通过降低血清雄激素水平导致自噬异常激活,同时探讨DBP致子代大鼠尿道下裂发生的具体机制。方法:将孕鼠随机分为DBP染毒组与对照组,并于妊娠期14-18天通过灌胃的方式,分别用DBP(750 mg/kg/天)饲养DBP染毒,用等量花生油饲养对照组。依照此方法成功构建了子代新生大鼠尿道下裂模型。采集子鼠生殖结节(GT)用福尔马林保存,用免疫组织化学(IHC)染色观察生殖结节组织中自噬水平,即LC3B及Beclin1表达水平;在子鼠麻醉后采集血液标本,用放射免疫分析方法观测子鼠血清睾酮水平。在原代大鼠尿路上皮细胞(PUECs)基础上,用Western印迹方法检测有无双氢睾酮(DHT)对PUECs中LC3I、LC3II及Beclin1表达水平影响。结果:DBP染毒组尿道下裂发生率为42.3%,对照组子代无尿道下裂。DBP染毒组子代GT组织中自噬表达较对照组明显增加。DBP染毒组(n=10)较对照组中血清睾酮水平有明显差异(n=10)(P<0.05)。体外研究表明DHT缺乏组Beclin1及LC3蛋白转化率水平较对照组升高。结论:孕期暴露于DBP可以诱发子代尿道下裂发生,这可能是由于DBP降低子鼠雄激素水平促使自噬发生导致的,然而该疾病的机制仍需要进一步研究。     

黄连素对PCOS模型大鼠LPS /NF-κB、MAPK信号通路的影响*

目的: 探讨黄连素对多囊卵巢综合征(PCOS)模型大鼠糖脂代谢、性激素结合蛋白和脂联素(LPS)以及NF-κB、MAPK信号通路的影响。方法: 将SD雌性大鼠随机分成空白组、PCOS模型组、黄连素组(0.216 g/kg)、二甲双胍组(0.135 g/kg)和达英-35(0.18 mg/kg)组,每组10只。PCOS模型组用来曲唑(1 mg/(kg·d))连续灌胃3周,随后药物干预28 d,检测大鼠体重、卵巢和子宫指数,HE染色观察大鼠卵巢卵泡数量变化,用ELISA法检测血清性激素水平、空腹葡萄糖和胰岛素、甘油三酯和胆固醇、性激素结合蛋白和脂联素水平以及用蛋白印迹法检测卵巢组织p38-MAPK、c-Jun和NF-κB蛋白表达。结果: 与空白组比较,模型组大鼠体重显著增加(P＜0.05),子宫指数显著降低(P＜0.05),囊状卵泡数量显著增加(P＜0.05),血清黄体生成素(LH)、睾酮(T)水平和LH/FSH比值显著升高(P＜0.05),卵泡刺激素(FSH)水平显著下降(P＜0.05),总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、空腹胰岛素和胰岛素指数(HOMA)显著增加(P＜0.05),性激素结合蛋白(SHBG)含量显著减少以及脂联素(LPS)含量显著增加(P＜0.05),卵巢组织p38-MAPK、c-Jun和NF-κB蛋白表达上调(P＜0.05)。与模型组比较,黄连素能显著增加子宫指数(P＜0.05)、次级卵泡数量(P＜0.05),显著降低血清促黄体生成素(LH)水平、睾酮(T)水平和LH/FSH比值(P＜ 0.05),显著下调卵巢组织p38-MAPK和NF-κB蛋白表达(P＜0.05),作用类似达英-35;黄连素能明显降低血清甘油三酯(TG)、胰岛素水平和胰岛素指数(P＜0.05),升高血清SHBG水平,降低LPS水平(P＜0.05),作用类似二甲双胍。结论: 黄连素通过下调卵巢组织p38-MAPK和NF-κB蛋白表达,降低血清LPS含量,起到调控PCOS大鼠性激素紊乱和胰岛素抵抗(IR)的作用。     

围产期母体染毒双酚A对雄性子代脑内雌激素β受体和芳香酶表达的影响

为了探讨环境雌激素双酚A (bisphenol-A,BPA)对子代发育期脑内雌激素受体(estrogen receptor,ER）和芳香化酶P450arom表达的影响,对妊娠第7天至哺乳期(仔鼠出生后21天)的母鼠灌胃染毒BPA(200、50、5、0.5mg·kg-1/d),用Western-blot法分别检测出生后4、7、14、21、56天雄性仔鼠的海马及前皮层ERβ和P450arom蛋白表达。结果显示,BPA剂量依赖性地上调前皮层和海马P450arom表达,抑制ERβ蛋白表达。在皮层,出生后4~56天各时间点的P450arom和ERβ表达对BPA都很敏感,其中200、50 或5mg·kg原1/d BPA组与对照组相比有显著差异(P＜0.05,P＜0.01 或P＜0.001);在海马内,BPA对生后发育早期P450arom和ERβ表达的影响更为明显,出生后2周内,200 和50mg·kg-1/d BPA组与对照组相比有显著差异(P＜0.05,P＜0.01或P＜0.001)。以上结果提示,母体围产期BPA暴露可通过上调P450arom而促进雄性子鼠皮层和海马的雌激素合成,并由此抑制ERβ表达。这可能是BPA影响雄性子代脑发育的机制之一。     

右美托咪定对慢性应激抑郁妊娠大鼠子代发育及空间学习记忆能力的影响

妊娠期抑郁症可以通过影响孕妇的生理和心理变化,进而影响新生儿的正常生长发育,右美托咪定(dexmedetomidine,Dex)可以有效缓解抑郁情绪,降低产后抑郁症的发生。为探讨Dex对慢性应激抑郁妊娠大鼠子代发育及空间学习记忆能力的影响,将60只妊娠大鼠随机分为对照组、模型组、低剂量右美托咪定组和高剂量右美托咪定组,统计各组大鼠孕育率、平均产仔率和平均仔鼠成活率,并记录子代大鼠出生后体质量变化及学习记忆能力;检测子鼠脑组织乙酰胆碱(acetylcholine,Ach)、5-HT含量、TChE活力及海马组织CREB、p-CREB及BDNF的表达。结果显示,Dex可以以剂量依赖的方式提高慢性应激抑郁妊娠大鼠子代的平均成活率,调节脑组织Ach、5-HT、CREB、p-CREB和BDNF的水平,改善子鼠的学习记忆能力。结果表明,Dex可能通过调控神经递质和促进CREB信号传导,改善慢性应激抑郁妊娠大鼠的子代鼠学习记忆能力。研究探究了 Dex对妊娠期抑郁症大鼠子代生长发育和空间学习记忆能力的影响,以期指导临床治疗。     

产前应激引起子鼠的抑郁样行为和HDACs的改变

越来越多的研究发现产前应激(prenatal stress,PS)能引起子代大鼠的抑郁样行为。然而,其脑内潜在分子机制仍有许多不为人知。为了探讨PS对一月龄子代大鼠抑郁样行为及其脑内组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylases,HDACs)的影响,本研究选用32只子代雄鼠为研究对象,以每组8只分为4组:对照组(control,C)、产前应激组(PS)、产前应激给丁酸钠(sodium butyrate,Na B)组(PS+Na B)和产前应激给生理盐水(normal saline,NS)组(PS+NS)。所有子鼠在生后第30天进行强迫游泳和高价十字迷宫的行为学检测,然后断头取脑,用RT-PCR检测海马、皮层中HDAC2和HDAC5的基因表达水平。结果表明:与对照组相比,PS子鼠抑郁样行为增加,并伴随着海马HDAC5的过表达,而皮层HDAC5表达没有明显改变;PS子鼠给与Na B腹腔注射后,抑郁样行为改善,海马HDAC5表达也明显降低。HDAC2在各组子鼠的海马和皮层中均没有明显差异。该文不仅揭示了PS通过诱导HDAC5的改变从而引起子鼠的抑郁样行为,同时也为抗抑郁症药物的研究提供新的理论依据和药物靶点。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism