5-碘代杀结核菌素对小鼠神经管的影响及其作用机制

作者：张晓敏; 李美宁; 王文卓; 李丹丹; 牛玉虎; 牛勃^*

来源：中国生物制品学杂志, 2021, 34(06): 682-687.

DOI：10.13200/j.cnki.cjb.003358

• 神经管畸形
• 腺苷激酶
• 5-碘代杀结核菌素
• N6-甲基腺苷
• 细胞增殖
• 细胞凋亡

目的探讨腺苷激酶(adenosine kinase,ADK)抑制剂5-碘代杀结核菌素(5-iodotubercidin,ITU)对小鼠神经管的影响及其作用机制。方法将妊娠7.5 d的C57BL/6J小鼠随机分为ITU组(经腹腔分别注射2、3、4、5、6、7 mg/kg的ITU)和对照组(经腹腔注射含2%DMSO的生理盐水),妊娠11.5 d时,取胚胎,观察其发育情况。取对照组及神经管缺陷(neural tube defect,NTD)组(最佳剂量ITU)胚胎进行HE染色,观察小鼠神经管发育情况;ELISA法检测NTD组孕鼠血清中腺苷、AMP、S-腺苷同型半胱氨酸(S-adenosylhomocysteine,SAH)、S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine,SAM)水平;N6-甲基腺苷(N6-methyladenosine,m6A)甲基化检测试剂盒检测两组小鼠胚胎脑组织中m6A含量;EdU及TUNEL法分别检测两组小鼠胚胎脑组织中上皮细胞增殖及凋亡情况;Western blot法检测m6A相关酶蛋白(METTL3、FTO、YTHDF2)、细胞增殖相关蛋白(PCNA)及细胞凋亡相关蛋白(caspase-3)的相对表达水平。结果对照组胚胎生长发育良好,未出现NTD;ITU组随着剂量的增加,NTD的发生率逐渐增加,剂量为5 mg/kg时,小鼠NTD的发生率最高(32.2%),确定该剂量为建立NTD模型的最佳ITU剂量。对照组胚胎神经管发育良好,管腔规则,神经管闭合完全;NTD组胚胎神经管管壁厚薄不一,管腔不规则,神经管未完全闭合。NTD组孕鼠血清中腺苷、SAM、SAH的含量于注射后8 h显著增加(P <0.01),AMP含量显著下降(P <0.05)。与对照组比较,NTD组小鼠胚胎脑组织m6A含量降低,METTL3的相对表达量明显减少(P <0.05),FTO、YTHDF2的相对表达量无明显变化(P> 0.05);PCNA的相对表达量明显减少(P <0.05),caspase-3的相对表达量明显增加(P <0.05),表明小鼠胚胎脑组织中上皮细胞增殖减弱,细胞凋亡增加。结论 ITU可诱导小鼠NTD的发生,其作用机制可能与m6A含量降低导致神经上皮细胞增殖和凋亡紊乱相关。

• 单位
  首都儿科研究所; 山西医科大学