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维生素A缺乏对大鼠胚胎心脏致畸作用的实验研究 |
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喻青 桂永浩 刘豫阳 宁寿葆
维生素A(VA)对心脏的致畸作用早已被揭示,VA缺乏(VAD)可致胎鼠心脏畸形［1］,但将心脏畸形的VAD胎鼠作为先天性心脏病(简称先心病)动物模型，尚未见报道。本实验即以VAD胎鼠为对象,研究其心脏畸形的发生情况及其对心脏发育的影响,探讨将VAD大鼠胚胎作为先心病动物模型的可行性。
对象
清洁级断乳21 d 的Wistar雌性大鼠36只,分为实验组:24只；对照组:12只。
方法
1.建立VAD大鼠模型:按美国营养研究会制定的AIN-76A改良配方配制实验组VAD饲料［2］,对照组饲料即每公斤VAD饲料中加入4 000单位的VA,喂养方法见参考文献［3］,动物饲养于开放系统中。
2.监测指标:(1)饲料中VA监测:送检至上海医科大学营养与食品卫生教研室。(2)血清VA监测:应用微量荧光测定法，于实验初及大鼠体成熟期(3月龄)采血。
3.数据处理:数据以 ±s 表示,组间差异作t检验, P<0.05时判为差异有显著意义。
4.胚胎的取得及处理:大鼠至体成熟期，采血测其VA证实实验组大鼠VAD后与正常饮食 Wistar雄鼠交配,见阴栓的当天计胎龄为零天(ED 0)。分别于胎龄11 d至19 d (ED 11～19)取胚胎经石蜡包埋、切片(厚度5 μm)后HE染色以进行组织学观察。
结果
1.VAD饮食致大鼠VAD:(1)饲料VA测定值:100 g 饲料中含 7 μg VA,证实为VAD饲料。(2)血清VA测定:实验初期实验组与对照组VA差异无显著性［(2.82±0.45) μmol/L vs (2.56±0.36) μmol/L, t=1.739, P>0.05］,经VAD饮食喂养后实验组血清VA明显低于对照组［(0.16±0.13) μmol/L vs (1.61±0.10) μmol/L,t=32.88, P<0.001］,证实实验组大鼠VAD。
2.大鼠死亡百分比:对照组为0;实验组为 46 % (11/24)。
3.获取胚胎情况:对照组ED 11～19每日胎龄各取6只胚胎作石蜡切片；实验组ED 11、ED 13～15各得4只，ED 16～19各得5只胚胎作石蜡切片。
4.胎鼠心脏发育情况观察: (1)胚胎早中期(ED 11～15):与对照组比,实验组16只胎鼠中5只心脏出现明显的发育延迟,占31%。其中1只于ED 11尚未融合；还有1只虽然完成融合,但尚未发生扭曲；2只于ED 13仍处于心管扭曲状态,无明显房室及左右间隔区分,心室肌生长落后；还有1只于ED 15心内膜垫尚未完全形成房室瓣。(2)胚胎晚期(≥ED16)心脏畸形发生情况:对照组胎鼠畸形发生数为0,实验组20只胎鼠中7只存在心脏畸形,占35%。其中ED 16胎鼠中室间隔缺损(VSD)1只、VSD伴二尖瓣畸形1只、右室双腔(右室异常肌束)1只;ED 17胎鼠中VSD 1只、二尖瓣畸形1只;ED18胎鼠中VSD 1只、房间隔缺损(原发孔型)伴右室双腔1只。
讨论
本实验所用AIN-76A饲料是经改良的VAD大鼠专用配方饲料,属化学合成饲料,几乎剔除了所有VA的可能来源,并增加了维生素K、维生素C及葡萄糖用量以利于大鼠的生长［2，3］,经检测几乎不含VA。当大鼠达体成熟期,经检测实验组血清VA水平明显低于对照组,证实VAD饮食可致大鼠VAD。本实验组大鼠在VAD后出现的异常死亡可能与大鼠饲养于开放系统中及VAD大鼠免疫力下降有关。有研究表明，如VAD大鼠饲养于屏障系统中,其死亡率将降低5倍,因此建议该动物模型最好饲养于屏障系统中以减少感染机会［3］。
正常大鼠胚胎期共21 d，胚胎发育第7天(ED 7),生心板形成，ED 9～10时左右原始心管逐渐向咽腹侧移动并融和成一纵直的管道,随后通过扭曲、环转(D-Loop),于ED 11心脏呈乙状管连接于动静脉间,ED 13～14各间隔结构发育形成四腔心,ED 15各房室瓣形成,ED 16左右心室完全分隔,仅剩下小的室间孔,ED 17室间孔完全消失。国外报道VAD大鼠后代中心脏畸形占10％,主要包括VSD及动脉干间隔缺损［1］。本实验VAD胎鼠心脏发育早中期共计有31 ％的胚胎出现心脏发育迟[1] [2] 下一页
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