糖尿病小鼠母體對(duì)子代的親源效應(yīng)及相關(guān)分子機(jī)理的研究.pdf

1、代謝程序化(metabolic programming)是指在胚胎發(fā)育的關(guān)鍵或敏感時(shí)期，營(yíng)養(yǎng)狀況會(huì)對(duì)機(jī)體或各器官功能產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)影響，這種早期對(duì)營(yíng)養(yǎng)性應(yīng)激或刺激的適應(yīng)將持續(xù)改變機(jī)體的生理和代謝，即使去除這些應(yīng)激或刺激，其影響仍然持續(xù)存在。親源效應(yīng)(parent-of-origin effects)包括母體效應(yīng)和基因印記。母體效應(yīng)(maternal effects)是指子代的表型受到母體直接影響的效應(yīng)。母體可通過(guò)遺傳基因之外的其他方式影響后代

2、的表型，激素分泌、胎盤(pán)滲透性、母乳成分和母體撫育行為等[1]?；蛴∮浿敢揽繂斡H傳遞遺傳信息的一種不遵從孟德?tīng)栠z傳定律的遺傳現(xiàn)象，表現(xiàn)為呈親源依賴(lài)的單等位基因表達(dá)，其發(fā)生機(jī)制是在配子發(fā)生過(guò)程的DNA差異甲基化。大多數(shù)印記基因與胚胎發(fā)育有關(guān)，可以調(diào)節(jié)胚胎的生長(zhǎng)和發(fā)育、胚胎在子宮內(nèi)的生長(zhǎng)以及新生兒的生長(zhǎng)，印記功能的紊亂將導(dǎo)致多種發(fā)育異常及死胎。
　　糖尿病已經(jīng)成為除心腦血管病和惡性腫瘤以外的第三大疾病，科學(xué)工作者對(duì)糖尿病的研究正在不斷

3、深入。研究表明患有妊娠糖尿病的母體，其后代發(fā)生糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。本實(shí)驗(yàn)基于代謝程序化和親源效應(yīng)的理論，并且結(jié)合印記基因的研究，開(kāi)展關(guān)于糖尿病小鼠母體對(duì)子代的親源效應(yīng)的研究，通過(guò)建立糖尿病母鼠模型檢測(cè)其子代中早期胚胎生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)印記基因的表達(dá)量和甲基化情況，以探討高糖母體環(huán)境對(duì)子代產(chǎn)生影響的分子機(jī)制。
　　通過(guò)連續(xù)兩次腹腔注射劑量為100mg/kg的鏈脲佐菌素(STZ)建立小鼠糖尿病(DM)模型，并設(shè)實(shí)驗(yàn)對(duì)照組。對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)甘筮M(jìn)行血

4、生化測(cè)定，可作為判定造模是否成功的輔助標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)甘筮M(jìn)行超數(shù)排卵，在體外與正常公鼠的精子受精后，待發(fā)育至二細(xì)胞時(shí)轉(zhuǎn)移到代孕母鼠體內(nèi)，得到E14胚胎與F1代。提取E14胚胎和胎盤(pán)的RNA與DNA，并通過(guò)基因芯片篩選出差異表達(dá)基因。結(jié)合芯片結(jié)果和目前研究比較清楚的與糖尿病相關(guān)的印記基因，選取相關(guān)印記基因進(jìn)行熒光定量PCR檢測(cè)它們?cè)谂咛ズ吞ケP(pán)中表達(dá)的差異情況，并對(duì)相關(guān)基因進(jìn)行甲基化檢測(cè)。F1代的小鼠成年（8周齡）后進(jìn)行葡萄糖耐量、胰島素耐量

5、和胰腺凋亡檢測(cè)，以觀察高糖母體環(huán)境對(duì)子代成年后的影響。
　　熒光定量PCR結(jié)果表明，印記基因Igf2、H19在胎盤(pán)中的差異表達(dá)比較明顯，實(shí)驗(yàn)組Igf2是對(duì)照組的0.53倍，H19是對(duì)照組的2.42倍。用BSP方法檢測(cè)這兩個(gè)基因的甲基化情況，在胎盤(pán)中實(shí)驗(yàn)組的平均甲基化程度要比對(duì)照組下降了40.53％，由此說(shuō)明Igf2和H19表達(dá)量的變化很有可能是由于甲基化程度下降引起的。F1代的胰島素耐量實(shí)驗(yàn)表明，實(shí)驗(yàn)組F1代表現(xiàn)出胰島素抵抗，通過(guò)