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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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职称材料
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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被引量
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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
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霍郅
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梁青青
高磊
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