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BTVT通过肠-脑轴改善孕哺期氧化钕暴露诱导的子代血脑屏障损伤
1
作者
杜晓燕
高晓诚
+6 位作者
曹静
赵鑫
霍郅
赵少卿
梁青青
高磊
邓洋
《中南大学学报(医学版)》
北大核心
2025年第4期615-624,共10页
目的:稀土元素(rare earth elements,REEs)暴露与多种全身性疾病有关,但其通过肠-脑轴对子代血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)的影响尚不清楚。本研究通过对亲代暴露于氧化钕(neodymium oxide,Nd_(2)O_(3))的子代大鼠组织进行检测,以...
目的:稀土元素(rare earth elements,REEs)暴露与多种全身性疾病有关,但其通过肠-脑轴对子代血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)的影响尚不清楚。本研究通过对亲代暴露于氧化钕(neodymium oxide,Nd_(2)O_(3))的子代大鼠组织进行检测,以探究亲代Nd_(2)O_(3)暴露对子代BBB完整性的影响,并探讨双歧杆菌四联活菌片(bifidobacterium tetrad viable tablet,BTVT)对Nd_(2)O_(3)所致子代肠道及BBB损伤的改善作用。方法:选取健康成年SD大鼠,按雌雄1꞉1的比例进行合笼,次日清晨检查是否出现阴栓,发现阴栓的当天标记为妊娠第0天。将60只妊娠大鼠随机分为Control组、50 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)组、100 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)组、200 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)组及200 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)+BTVT组,分别给予10 mL/(kg·d)的0.9%NaCl溶液、50 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)、100 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)、200 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)及200 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)+BTVT灌胃。所有组别均在妊娠期和哺乳期每日灌胃1次。在子代大鼠出生后第21天(断乳期)取其粪便、脑组织和结肠组织进行检测。采用苏木精-伊红(hematoxylin and eosin,HE)染色观察脑组织和肠黏膜结构的改变。采用气相色谱-质谱法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)检测子代大鼠粪便中短链脂肪酸(short-chain fatty acid,SCFAs)乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、异丁酸和异戊酸含量的变化。尾静脉注射伊文思蓝(evans blue,EB)后进行心内灌注,取灌注后的脑组织检测BBB通透性变化。采用逆转录聚合酶链反应(reverse transcription PCR,RT-PCR)检测紧密连接相关基因闭锁蛋白(occludin)、闭锁小带蛋白1(zonula occludens-1,ZO-1)的表达水平。采用蛋白质印迹法(Western blotting,WB)检测occludin、ZO-1蛋白的表达水平。通过电感耦合等离子体质谱法(inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)检测子代大鼠脑组织中钕元素含量。结果:HE染色结果显示:亲代母鼠Nd_(2)O_(3)暴露后,子代大鼠结肠黏膜下间隙增大、水肿,并伴有淋巴细胞等炎症细胞浸润,脑组织出现空泡,神经元大量变性;BTVT干预后,子代大鼠肠黏膜结构接近正常,炎症细胞浸润和神经元变性得到改善。GC-MS检测结果显示:亲代母鼠暴露于Nd_(2)O_(3)后,子代大鼠粪便中乙酸、丙酸、丁酸和异丁酸含量均较Control组显著降低,戊酸和异戊酸含量均显著升高(均P<0.05);BTVT干预后,粪便中乙酸、丙酸和异丁酸的含量均较200 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)组显著上升(均P<0.05),戊酸含量下降(P<0.05),均接近Control组含量。EB染色结果显示:亲代母鼠暴露于Nd_(2)O_(3)后,子代大鼠脑组织内EB渗透量显著增加(P<0.05);BTVT干预后的子代大鼠脑组织内EB渗透量较200 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)组显著减少(P<0.05)。RT-PCR和蛋白质印迹结果均显示:亲代母鼠暴露于Nd_(2)O_(3)后,子代大鼠脑组织的occludin和ZO-1基因和蛋白质表达水平均较Control组显著下降(均P<0.05);BTVT干预后的子代大鼠脑组织内occludin和ZO-1基因和蛋白质表达水平均较200 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)组显著升高(均P<0.05)。ICP-MS结果显示:与Control组相比,亲代母鼠Nd_(2)O_(3)暴露均可显著增加子代大鼠脑组织内钕含量(均P<0.05);BTVT干预后的子代大鼠脑组织内钕含量显著低于200 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)组(P<0.05)。结论:亲代妊娠期及哺乳期暴露于Nd_(2)O_(3)改变了子代肠黏膜的健康状态,增加了BBB通透性和脑中钕元素含量,导致神经元大量变性,BTVT共处理能够缓解Nd_(2)O_(3)所造成的子代肠道及BBB损伤。
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关键词
稀土元素
氧化钕
肠道菌群
血脑屏障
双歧杆菌四联活菌片
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题名
BTVT通过肠-脑轴改善孕哺期氧化钕暴露诱导的子代血脑屏障损伤
1
作者
杜晓燕
高晓诚
曹静
赵鑫
霍郅
赵少卿
梁青青
高磊
邓洋
机构
包头
医学院
公共
卫生
学院
包头
医学院
社会
医学
教研室
包头医学院卫生检验与卫生化学教研室
包头
医学院
儿少
卫生
与妇幼保健学
教研室
出处
《中南大学学报(医学版)》
北大核心
2025年第4期615-624,共10页
基金
国家自然科学基金(82260650,82160624)
内蒙古自治区自然科学基金(2023MS08025)
+2 种基金
内蒙古自治区医疗卫生健康科技计划项目(202201369)
包头医学院“大学生创新创业训练计划项目”(202410130004)
包头医学院“花蕾计划”项目(HLJH202431)。
文摘
目的:稀土元素(rare earth elements,REEs)暴露与多种全身性疾病有关,但其通过肠-脑轴对子代血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)的影响尚不清楚。本研究通过对亲代暴露于氧化钕(neodymium oxide,Nd_(2)O_(3))的子代大鼠组织进行检测,以探究亲代Nd_(2)O_(3)暴露对子代BBB完整性的影响,并探讨双歧杆菌四联活菌片(bifidobacterium tetrad viable tablet,BTVT)对Nd_(2)O_(3)所致子代肠道及BBB损伤的改善作用。方法:选取健康成年SD大鼠,按雌雄1꞉1的比例进行合笼,次日清晨检查是否出现阴栓,发现阴栓的当天标记为妊娠第0天。将60只妊娠大鼠随机分为Control组、50 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)组、100 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)组、200 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)组及200 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)+BTVT组,分别给予10 mL/(kg·d)的0.9%NaCl溶液、50 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)、100 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)、200 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)及200 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)+BTVT灌胃。所有组别均在妊娠期和哺乳期每日灌胃1次。在子代大鼠出生后第21天(断乳期)取其粪便、脑组织和结肠组织进行检测。采用苏木精-伊红(hematoxylin and eosin,HE)染色观察脑组织和肠黏膜结构的改变。采用气相色谱-质谱法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)检测子代大鼠粪便中短链脂肪酸(short-chain fatty acid,SCFAs)乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、异丁酸和异戊酸含量的变化。尾静脉注射伊文思蓝(evans blue,EB)后进行心内灌注,取灌注后的脑组织检测BBB通透性变化。采用逆转录聚合酶链反应(reverse transcription PCR,RT-PCR)检测紧密连接相关基因闭锁蛋白(occludin)、闭锁小带蛋白1(zonula occludens-1,ZO-1)的表达水平。采用蛋白质印迹法(Western blotting,WB)检测occludin、ZO-1蛋白的表达水平。通过电感耦合等离子体质谱法(inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)检测子代大鼠脑组织中钕元素含量。结果:HE染色结果显示:亲代母鼠Nd_(2)O_(3)暴露后,子代大鼠结肠黏膜下间隙增大、水肿,并伴有淋巴细胞等炎症细胞浸润,脑组织出现空泡,神经元大量变性;BTVT干预后,子代大鼠肠黏膜结构接近正常,炎症细胞浸润和神经元变性得到改善。GC-MS检测结果显示:亲代母鼠暴露于Nd_(2)O_(3)后,子代大鼠粪便中乙酸、丙酸、丁酸和异丁酸含量均较Control组显著降低,戊酸和异戊酸含量均显著升高(均P<0.05);BTVT干预后,粪便中乙酸、丙酸和异丁酸的含量均较200 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)组显著上升(均P<0.05),戊酸含量下降(P<0.05),均接近Control组含量。EB染色结果显示:亲代母鼠暴露于Nd_(2)O_(3)后,子代大鼠脑组织内EB渗透量显著增加(P<0.05);BTVT干预后的子代大鼠脑组织内EB渗透量较200 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)组显著减少(P<0.05)。RT-PCR和蛋白质印迹结果均显示:亲代母鼠暴露于Nd_(2)O_(3)后,子代大鼠脑组织的occludin和ZO-1基因和蛋白质表达水平均较Control组显著下降(均P<0.05);BTVT干预后的子代大鼠脑组织内occludin和ZO-1基因和蛋白质表达水平均较200 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)组显著升高(均P<0.05)。ICP-MS结果显示:与Control组相比,亲代母鼠Nd_(2)O_(3)暴露均可显著增加子代大鼠脑组织内钕含量(均P<0.05);BTVT干预后的子代大鼠脑组织内钕含量显著低于200 mg/(kg·d)Nd_(2)O_(3)组(P<0.05)。结论:亲代妊娠期及哺乳期暴露于Nd_(2)O_(3)改变了子代肠黏膜的健康状态,增加了BBB通透性和脑中钕元素含量,导致神经元大量变性,BTVT共处理能够缓解Nd_(2)O_(3)所造成的子代肠道及BBB损伤。
关键词
稀土元素
氧化钕
肠道菌群
血脑屏障
双歧杆菌四联活菌片
Keywords
rare earth elements
neodymium oxide
gut microbiota
blood-brain barrier
bifidobacterium tetrad viable tablet
分类号
R714.2 [医药卫生—妇产科学]
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BTVT通过肠-脑轴改善孕哺期氧化钕暴露诱导的子代血脑屏障损伤
杜晓燕
高晓诚
曹静
赵鑫
霍郅
赵少卿
梁青青
高磊
邓洋
《中南大学学报(医学版)》
北大核心
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