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高温致金黄地鼠神经管畸形中细胞凋亡的组织学观察 |
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马金龙 高英茂 刘 凯 武玉玲 高彦慧
(山东医科大学组织学胚胎学教研室，济南 250012)
摘 要 为研究细胞凋亡与高温致神经管畸形的关系，采用核固红-结晶紫染色方法和电镜技术，观察高温后胚胎发育变化。结果显示，高温后8h胚胎发育迟缓，神经管延迟闭合或不闭合，胚胎各段尤其是头部的神经上皮和周围间充质的细胞凋亡比对照组增多，其超微结构改变为染色质浓缩、边聚，核膜皱缩，微绒毛消失并出现异常的胞质突起；16h后细胞凋亡明显增多，胞质内出现了大量空泡，凋亡小体增多；24h后细胞凋亡逐渐减少，凋亡小体被邻近的细胞吞噬，于72h后细胞凋亡恢复至对照组水平。结果表明，高温能促进神经上皮和周围间充质的细胞凋亡，使存活细胞数减少，结果导致了神经管延迟闭合或不闭合。这是高温致神经管畸形的一条重要途径。
关键词 高温 神经管畸形 细胞凋亡 金黄地鼠
高温是常见的一类物理致畸因子，可使多种动物出现先天畸形，是引起人类无脑、脑膨出等神经管畸形的重要环境因素，且孕妇很难避免受其影响［1，2］。为了预防高温的致畸作用，人们对高温致畸机理进行了大量的研究，提出了不少理论，如热休克效应等［3，4］。但对其确切机制仍不清楚。本实验在我们建立的高温致金黄地鼠神经管畸形的动物模型上［5］，采用光镜和电镜技术，对实验组和对照组鼠胚神经管和周围间充质的细胞凋亡进行观察和分析，从而探讨高温的致畸作用与细胞凋亡的关系，为寻求抗致畸措施提供实验依据。
材料和方法
1.实验动物及高温致畸处理
成年未经产雌性金黄地鼠，(山东省防疫站提供)体重100±10g，颗粒饲料喂养，常规饮水。于晚7～9时与雄鼠合笼，次日作阴道涂片，查有精子者定为受精1d。
将孕鼠随机分为实验组和对照组。前者15只，后者5只。实验组于受精8d下午3时，置42℃水浴，持续20min。对照组于同时进行水浴，水温37℃持续20min。于受精14d处死孕鼠，剖腹取胎，检查并记录植入数，活胎数，死胎数，吸收胎数及神经管畸形发生率。
2.组织学标本的制备及观察
实验组取孕鼠40只，按本实验建立的动物模型进行高温处理，然后分为8组，每组5只，分别于处理后2、4、8、16、24、48、72、96h剖腹取胎。对照组取孕鼠24只，也分为8组，每组3只，在相应时间取材。部分胚胎用改良的Bouin液固定，石蜡包埋，连续切片，核固红-结晶紫染色，在光镜下对各期实验组和对照组鼠胚神经管和周围间充质的细胞凋亡现象进行观察。部分胚胎用4%戊二醛固定，CO2临界点干燥，金喷镀，扫描电镜观察。部分胚胎取头部用4%戊二醛固定，锇酸后固定，乙醇脱水，Epon812包埋，半薄和超薄切片，透射电镜观察。
结 果
1.高温致畸和胚胎毒作用的实验结果
见附表。
附表 高温的胚胎毒和致畸作用
Table The toxicity and teratogeny of hyperthermia
孕鼠数
amount of
pregnant
rats 植入数
amount of
implantation 吸收胎数
amount of
the absorbed
emb. 吸收率(%)
rate of
absorption
(%) 活胎数
amount of
living
emb. 死胎数
amount of
dead
emb. 死胎率(%)
rate of
dead
emb.(%) 畸形数
amount of
NTD 畸胎率(%)
rate of
NTD(%)
实验组
experimental
group 15 123 22 17.89 94 7 5.69 74 78\^72
对照组
control
group 5 43 0 0 43 0 0 0 0
由表可见，当温度在42℃持续20min时，胚胎吸收率和死亡率之和为23.58%左右，存活胎中神经管畸形的发生率高达78.72%。
2.扫描电镜观察
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