伏马菌素B1对小鼠室周器官影响的实验研究

论文摘要

目的:真菌毒素对脑组织的损伤一直是生物医学界关注的热点领域,但目前有关伏马菌素B1（FumonisinsB1,FB1）对脑室周器官损伤的研究国内外均未见报道。室周器官（circumventricular organs, CVOs）是位于哺乳动物第三、四脑室壁上的几个微小器官,包括穹隆下器、正中隆起、终板血管器、脉络丛、连合下器、松果体后叶及最后区等。其中的穹窿下器（Subfornical organ,SFO）处缺乏血脑屏障,是血液中一些分子优先进入脑组织的位点。脉络丛分布于侧脑室和第四脑室内,脉络丛上皮细胞紧密连接可以防止水溶性分子扩散进入脑脊液。由于CVOs对外界刺激较其他脑区更为敏感,是研究真菌毒素对脑组织损伤作用的理想位点。因此,本实验通过腹腔注射FB1构建实验动物模型,通过扫描电镜观察FB1对小鼠穹窿下器和脉络丛超微结构的形态学变化,同时采用免疫组织化学染色方法,观察对穹窿下器和脉络丛组织中COX-2和HSP70蛋白表达的影响,以期阐明FB1对CVOs―穹窿下器和脉络丛所产生的有害生物学效应。方法:1雄性BALB/c小鼠80只,体重18～20 g,由河北医科大学实验动物部提供。将其随机分为4组,分别为1d对照组、1d处理组、5d对照组和5d处理组,每组20只。处理组小鼠给予腹腔注射FB1生理盐水溶解液,终浓度为2500μg/kg,终体积为200μl。1d处理组仅注射1次,5d处理组连续腹腔注射5天。而1d对照组和5d对照组给予等体积生理盐水腹腔注射,其他处理均与相应处理组相同。每组抽取5只通过扫描电镜观察FB1对小鼠穹窿下器和脉络丛超微结构的形态学变化,其余采用免疫组织化学染色方法,观察FB1对穹窿下器和脉络丛组织中COX-2和HSP70蛋白表达的影响,并分析其意义。2统计学分析:运用SPSS13.0软件,数据采用方差分析。结果:1 FB1处理对穹窿下器（SFO）的影响1.1扫描电镜结果:1.1.1对照组SFO超微结构特点1d、5d对照组电镜观察SFO结构正常。主要结构特点为:低倍镜观察SFO为头尾方向的椭圆形的无纤毛区,其前后径约400μm,横径约300μm,周围为逐渐过度的少纤毛区。高倍镜下可见中央区的室管膜细胞呈卵石样突入到脑室腔,细胞呈圆形、六边形或五边形,分界清楚,细胞大小不一,直径310μm。周围区域的室管膜细胞扁平,表面光滑,室管膜细胞表面可见微绒毛结构。1.1.2处理组SFO超微结构的变化FB1处理后1天与对照组比较,电镜观察未发现明显改变。低倍镜下SFO大体形态无改变。高倍镜下中央区的室管膜细胞呈卵石样突入到脑室腔,细胞圆形、六边形或五边形结构清楚。周围区域的室管膜细胞扁平,表面光滑,室管膜细胞表面可见微绒毛结构。FB1处理5天组,可见SFO细胞界限不清,表面可见颗粒状物质,周边纤毛出现粘连、倒伏现象。细胞间连接不清,细胞表面微绒毛粘连、倒伏,细胞表面火山口样和不规则破损,表面出现颗粒状物质。细胞形态结构边界不清,细胞表面出现类似淤泥状物质。1.2 COX-2蛋白在穹窿下器室管膜细胞中的表达COX-2蛋白阳性染色呈棕黄色颗粒状,定位于室管膜细胞胞浆内。1d对照组、5d对照组和1d处理组仅见极少数室管膜细胞COX-2蛋白呈阳性表达,各组表达率分别为1.15±0.25%、2.32±0.31%和5.48±0.76%,两两比较均无明显差异（p>0.05）。而在5d处理组COX-2蛋白阳性细胞数量明显增多,阳性细胞表达率达52.59±9.08%,显著高于5d对照组和1d处理组,差异显著（p<0.05）。1.3 HSP70蛋白在穹窿下器室管膜细胞中的表达HSP70蛋白阳性染色呈棕黄色颗粒状,定位于室管膜细胞胞浆或胞膜。1d、5d对照组及1d处理组室管膜细胞HSP70蛋白阳性细胞表达率分别为13.05±5.35%、12.63±6.18%和11.17±4.63%,组间比较差异无显著性（p>0.05）。而5d处理组HSP70蛋白阳性细胞表达率为64.40±9.70%,与5d对照组和1d处理组相比表达明显增加,差异有统计学意义（p<0.05）。2 FB1处理对脉络丛的影响2.1扫描电镜结果:2.1.1对照组脉络丛超微结构特点1d、5d对照组电镜观察小鼠脉络丛结构正常。脉络丛迂回曲折,低倍下观察,呈绳索状,很规则。高倍下脉络丛细胞分界清楚,其表面光滑,有许多微绒毛,这些微绒毛的末端稍膨大,部分微绒毛较长,末端呈杵状膨大。在脉络丛上散在分布着直径12μm的颗粒,颗粒光整、饱满。少数脉络丛细胞上可见质膜孔。2.1.2处理组脉络丛超微结构变化FB1处理后1天,即1d处理组小鼠脉络丛结构未发现明显改变。而在5d处理组小鼠脉络丛组织发生了损伤性变化,低倍镜下脉络丛结构仍呈绳索状,但高倍镜下细胞边界不清、毛糙,细胞有肿胀感,表面可见少量分泌颗粒。脉络丛表面绒毛粘连,边界不清楚,表面有孔状破损,周边不平。2.2 COX-2蛋白在脉络丛细胞的表达COX-2蛋白在小鼠脉络丛细胞中的表达与在穹隆下器中的表达情况相似。1d对照组、5d对照组和1d处理组脉络丛细胞中COX-2蛋白的表达率均较低,分别为5.18±0.46%、6.71±0.88%和11.03±3.26%,两两比较未见显著差异。5d处理组脉络丛细胞COX-2蛋白的阳性细胞数量明显增多,阳性细胞表达率为54.56±9.87%,显著高于5d对照组和1d处理组细胞的表达（p<0.05）。2.3 HSP70在脉络丛细胞的表达:HSP70蛋白阳性染色呈棕黄色颗粒状,位于脉络丛细胞的胞浆或胞膜。1d、5d对照组及1d处理组脉络丛细胞HSP70蛋白阳性细胞表达率分别为9.78±3.14%、11.49±3.65%和15.08±5.66%,各组之间无显著差异（p>0.05）。而5d处理组脉络丛细胞阳性细胞表达率为61.39±10.98%,与5d对照组和1d处理组相比表达明显增加,差异有统计学意义（p<0.05）。结论:1.单次给予小鼠腹腔注射FB1（2500μg/kg）对小鼠SFO室管膜细胞和脉络丛细胞无明显的损伤作用。2.连续5天给予小鼠腹腔注射FB1（2500μg/kg）后,小鼠SFO室管膜细胞出现细胞界限不清,细胞表面出现不规则破损,周边纤毛出现粘连、倒伏等损伤性变化。3.连续5天FB1（2500μg/kg）腹腔注射后,脉络丛出现细胞边界不清,细胞肿胀,表面微绒毛粘连,边界不清楚,表面有孔状破损等损伤性变化。4. HSP70以及COX-2蛋白的表达在FB15天处理组明显增加,结合电镜观察结果,推测HSP70以及COX-2蛋白在FB1引起的室周器官损伤中可能发挥一定作用。

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• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 附图
• 附表
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 综述 COX-2 和HSP 与疾病的关系
• 致谢
• 个人简历