宫内异常环境对子代成年心脑血管疾病影响的系列研究
来源:成果转化处、省对外科技交流中心 时间:2020-12-24 16:35

  1. 项目来源于:国家自然科学基金项目(编号:81000129)、泉州市科技项目(编号:2007Z17)和福建医科大学教授学术发展基金(编号:JS06061)等3项科研基金项目。

  2. 主要研究内容:

  2.1. 建立大鼠宫内慢性缺氧模型、宫内手机辐射暴露模型、宫内尼古丁暴露模型;

  2.2. 研究宫内慢性缺氧对子代生长发育的影响;

  2.3. 确定宫内慢性缺氧对子代血管内皮功能和结构的影响;

  2.4. 明确宫内慢性缺氧对子代血压的影响;

  2.5. 明确宫内慢性缺氧对子代动脉粥样硬化的影响;

  2.6. 阐明宫内慢性缺氧对子代脑组织病变的影响;

  2.7. 阐明宫内慢性缺氧以上效应和性别、出生后高脂血症、再缺氧的关系;

  2.8. 明确宫内慢性缺氧对子代心肌重构的影响;

  2.9. 明确宫内手机辐射暴露对子代大鼠顶叶皮质星形胶质细胞的影响;

  2.10. 明确宫内尼古丁暴露对子代心功能和动脉硬化的影响。

  3. 项目研究所取得的创造性与先进性成果:

  3.1. 成功建立宫内间断缺氧大鼠模型;

  3.2. 宫内慢性缺氧导致子代宫内生长受限,出现低出生体重和出生时器官大小不相称,宫内缺氧导致的低出生体重可通过出生后赶超生长进行补偿,但某些特定脏器的损害却持续存在:肝脏持续至出生后第 20天、肾脏于出生后 3月持续至出生后 7月的相对重量均显著降低;

  3.3. 宫内慢性缺氧可导致成年期大鼠内皮功能异常,它与高脂血症、成年期缺氧对成年期内皮功能损伤的作用强度相近,且可持续存在至中老年期。与血管内皮功能异常相伴,宫内缺氧还可导致血管内皮结构出现相应的病理损伤;

  3.4. 宫内慢性缺氧与高脂血症之间对内皮功能损伤存在协同交互作用,但与性别及成年期再缺氧不存在交互作用,提示宫内缺氧诱导的血管内皮功能易损性仅对高脂血症敏感,但是对性别及成年后再缺氧等危险因素不敏感;

  3.5. 宫内慢性缺氧可诱发子代成年期雄性大鼠的血压升高,呈现性别依赖现象,并随年龄增长呈现逐渐加重趋势;宫内缺氧雄性子代大鼠血压升高之前,先出现肾脏相对重量降低,提示宫内缺氧引起子代血压升高可能与肾脏病变有关;

  3.6. 宫内慢性缺氧可对心血管系统产生持续影响,导致子代成年期大鼠胸主动脉出现动脉粥样硬化的早期病理变化。宫内慢性缺氧导致内膜增厚约2倍。出生后高脂血症会协同增强这种效应,但产后缺氧对其无影响,性别间也无明显差异;

  3.7. 宫内慢性缺氧可导致子代大鼠血管组织iNOS/eNOS表达异常,提示胎儿宫内慢性缺氧可能通过iNOS/eNOS程序控制机制,介导血管内皮功能损伤、血压升高,以致导致动脉粥样硬化;

  3.8. 宫内慢性缺氧可导致成年子代脑白质髓鞘碱性蛋白、神经微丝H+L减少和胶质纤维酸性蛋白表达增多,可见明显髓鞘脱失、轴突受损、微血管病变。高脂血症和成年期再缺氧会协同增强这种效应,但性别间无明显差异。宫内慢性缺氧可增强子代成年大鼠大脑皮质ACE及AT2R表达,并抑制AT1R表达,这可能与宫内慢性缺氧引起子代大鼠脑皮质神经元变性、凋亡有关;

  3.9. 妊娠不同时期缺氧对雄性子代大鼠成年期心脏组织具有不同的影响。妊娠早、中期缺氧可导致子代心脏质量指数和左心室质量指数升高、心脏胶原沉积,但不出现心肌细胞肥大,且心脏胶原沉积可能独立于血压改变。妊娠期早期或中期缺氧可引起成年雄性子代大鼠心脏局部ACE-AngⅡ-AT1轴活化(ACE、AngⅡ、AT1受体表达增高,AT2受体表达减少),iNOS和血清内皮素1表达增高,并促进下游ERK的磷酸化和心脏胶原沉积。而妊娠晚期缺氧则未见以上效应;

  3.10. 宫内长时间手机辐射暴露可使子代大鼠顶叶皮质星形胶质细胞出现活化,GFAP表达上调,并导致神经元出现超微结构改变:细胞核出现轻微皱缩,核内部分异染色质聚集成不规则块状,并出现边聚现象;突触间隙增宽,结构模糊不清,膜上致密物减少甚至消失;

  3.11. 宫内尼古丁暴露可诱导子代成年期大鼠心功能异常,表现为舒张功能损伤、收缩功能保留甚至代偿性升高,出现明显低心排量表现,该效应以雄性子代尤为明显,呈现性别依赖现象。这与心室组织胶原蛋白交联显著增加有关。此外,宫内尼古丁暴露还可引起雄性子代脉压显著提高、肠系膜动脉中膜厚度/血管内径比例显著增加、主动脉弹力纤维网断裂,导致雄性子代动脉硬化。

  4. 技术的创造性、先进性、成熟程度、安全性以及应用情况:

  本项目成果发表SCI论著4篇(含JCR-2区顶级期刊)、国内核心期刊多篇。开创性发现宫内异常环境暴露可导致子代宫内生长受限、内皮功能障碍、血压升高、动脉粥样硬化、脑组织病变和心功能损伤,初步阐明相关的分子发病机制,揭示高血压、动脉粥样硬化、脑组织病变和心力衰竭等慢性疾病潜在的新发病原因。成果创造性好、国际领先、技术成熟、安全性高,为研究宫内异常环境暴露有关的心脑血管疾病程序控制机制和心脑血管疾病的胎儿起源相关研究开启了新方向,可广泛应用于优生优育及心脑血管疾病的防治领域。

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