宫内生长受限幼鼠神经发育水平及脑组织氧化应激状态研究▲

王京京 张引国

1 天津市西青医院妇科，天津市 300380；2 天津大学医学部，天津市 300072

胎儿宫内生长受限(intrauterine growth restriction，IUGR)是指胎儿体重小于同胎龄胎儿体重的第10百分位数[1]。临床多以“出生体重低于同胎龄、同性别胎儿平均值的第10百分位数或2个标准差[2]”作为诊断依据。IUGR不仅会导致围产儿高发病率及高死亡率[3]，亦与小儿成年后心血管、神经及呼吸等相关疾病的发生有着密切的关系，在IUGR相关的诸多并发症中，神经系统发育异常因其高致残率备受关注[4-6]。调查结果[7]显示，我国人群的IUGR发生率约为6.39%，给患儿及其家庭带来极大的不良影响。IUGR胎儿处于一种相对低氧及营养缺乏的环境中，而低氧和营养缺乏可通过氧化应激导致神经损伤。为探讨宫内生长受限神经损伤的发病机制，本研究通过孕鼠子宫动脉结扎建立了宫内生长受限大鼠模型，就宫内生长受限幼鼠的神经发育水平及脑组织氧化应激状态进行了研究，现将结果报告如下。

1 材料与方法

1.1 材料 9～10周龄Wistar大鼠28只，购自军事医学科学院实验动物中心，其中雌鼠21只，体重250～280 g；雄鼠7只，体重300～320 g。超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、羟自由基试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

1.2 方法

1.2.1 建立IUGR大鼠模型 28只雌雄鼠分笼适应饲养1周后，将雌雄鼠同笼饲养。饲养过程中，保持12 h昼/夜周期、室温(20±2)℃、湿度(55±10)%，大鼠自由饮水取食。同笼饲养次日清晨，对雌鼠进行阴道涂片镜检，以观察到大量精子记为妊娠第0天，同时将孕鼠分笼单独饲养。利用随机数字法将14只孕鼠随机分为子宫动脉结扎组(7只)和假手术组(7只)。在妊娠第18天，对子宫动脉结扎组孕鼠行子宫动脉分离结扎，对假手术组孕鼠仅进行子宫动脉分离，不结扎，术后关闭腹腔并缝合。从每只子宫动脉结扎组大鼠产出的子鼠中随机选取1只作为IUGR组(共7只)，从每只假手术组孕鼠产出的子鼠中随机选取1只作为对照组(共7只)。

1.2.2 体格发育及神经发育测试 (1)体重及体格发育指标：在幼鼠出生后立即测量其体重、身长、尾长、肛殖距和头围。(2)神经发育指标：①在幼鼠出生后第3天，将其仰放于平台上开始计时，记录幼鼠翻转至四肢着地时所用的时间即为翻正反射时间；②在幼鼠出生后第7天，将其放置于距离地面20 cm高的木制平台边缘，记录幼鼠从平台边缘退回的时间即为悬崖回避时间；③在幼鼠出生后第8天，将其置于一个坡度为30°的斜面上，头朝下，并开始计时，记录幼鼠头转到朝上位置(旋转180°)所用的时间即为负性趋地时间；④在幼鼠出生后第12天，将其前肢悬于一个固定好的水平横杠上，记录其握杆持续时间即为前肢握杆时间。

1.3 统计学处理 运用SPSS 19.0统计学软件进行数据分析。计量资料用x±s表示，组间均数比较用独立样本t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组幼鼠出生时的体重及体格发育指标比较 IUGR组幼鼠出生时的体重、身长、尾长、头围及肛殖距均明显小于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组幼鼠出生时的体重及体格发育指标比较 (n，x±s)

2.2 两组幼鼠的神经反射时间比较 IUGR组幼鼠的翻正反射、悬崖回避、负性趋地时间均显著长于对照组，前肢握杆时间显著短于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组幼鼠的神经反射时间比较 (s，n，x±s)

2.3 两组幼鼠脑组织SOD活力、MDA水平及抑制羟自由基能力比较 IUGR组幼鼠前额叶、海马和小脑组织匀浆的SOD活力、抑制羟自由基能力显著低于对照组，MDA水平显著高于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表3、表4、表5。

表3 两组幼鼠脑组织匀浆SOD活力比较 (U/mgProt，n，x±s)

表4 两组幼鼠脑组织匀浆中MDA含量比较 (U/mgProt，n，x±s)

表5 两组幼鼠脑组织匀浆中抑制羟自由基能力比较 (U/mgProt，n，x±s)

3 讨 论

造成宫内生长受限(IUGR)的主要原因包括母体因素、胎盘因素、脐带因素及胎儿因素，其中以多种因素所致的子宫胎盘灌注不良在临床上最为常见[8]。通过给孕鼠行子宫动脉结扎术，导致子宫胎盘供血供氧不良，是建立IUGR模型常用的方法之一[9]。

神经反射是机体感觉、运动、平衡与判断等能力的综合表现，被认为是一种可以反映和评价中枢神经系统功能发育状况的早期敏感指标[10]。而平面翻正、负性趋地、悬崖回避等反射是观察新生大鼠早期神经发育状况的常用指标[11]。平面翻正反射和负性趋地反射与姿势调控有关，需要小脑前庭系统的整合和参与。悬崖回避反射及前肢握力能反映出机体体感运动中枢发育的程度，其中海马参与了机体对位置信息的调控。本实验结果显示，IUGR组幼鼠的翻正反射、悬崖回避、负性趋地时间均显著长于对照组，前肢握杆时间显著短于对照组，提示宫内生长受限幼鼠运动、感觉、小脑前庭系统和海马位置系统等的神经发育明显延迟。

胎儿在子宫内的生长发育主要依靠胎盘不间断的供氧及输送各种营养物质，而正常妊娠状态的母体处于高代谢水平，其氧化和抗氧化保持平衡。SOD作为氧自由基清除的特异酶，其水平高低可反映出机体的抗氧化能力[12]；MDA为脂质过氧化反应的代谢产物，能反映出机体脂质过氧化的状况和组织受自由基损伤的严重程度[13]。羟自由基作为氧自由基的一种，是公认的生物系统中最具活性的物质，能导致生物体内DNA、蛋白质和脂质氧化损伤[14]。通过检测这三项指标可初步了解IUGR机体的氧化应激状况。本研究结果显示，IUGR组幼鼠的前额叶皮质、海马和小脑的SOD活力和抑制羟自由基能力均明显低于对照组，而MDA水平则显著高于对照组，提示宫内生长受限幼鼠的脑组织处于较高的氧化应激状态。

宫内生长受限幼鼠较高的氧化应激状态可能与其在胚胎期处于缺血缺氧、营养供给不足的生长环境中有关，这种特定的生长环境会导致幼鼠机体内氧化与抗氧化系统的失衡，一方面大量自由基攻击膜脂质中的不饱和脂肪酸，造成脂质过氧化代谢终产物增多；另一方面机体为了清除过多的自由基而导致SOD水平降低[15]。本研究通过探讨宫内生长受限幼鼠的神经发育及氧化应激状况，将有助于了解宫内生长受限的发生机制，从而为临床对宫内生长受限患儿进行早期干预提供参考。