五味子提取物對(duì)苯并[a]芘誘導(dǎo)的早孕期大鼠胚胎損傷的保護(hù)作用及凋亡機(jī)制研究

梁 婧,王 華，侯海燕，3,孫 旸,陳亞瓊，3

(1. 武警后勤學(xué)院附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科，天津 300162； 2.天津中醫(yī)藥大學(xué),天津 300193； 3.天津市職業(yè)與環(huán)境危害防制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300162)

五味子提取物對(duì)苯并[a]芘誘導(dǎo)的早孕期大鼠胚胎損傷的保護(hù)作用及凋亡機(jī)制研究

梁 婧1，2,王 華1，侯海燕1，3,孫 旸1,陳亞瓊1，3

(1. 武警后勤學(xué)院附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科，天津 300162； 2.天津中醫(yī)藥大學(xué),天津 300193； 3.天津市職業(yè)與環(huán)境危害防制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300162)

目的 觀察五味子提取物對(duì)妊娠前苯并[a]芘(BaP)暴露致早孕期大鼠胚胎損傷的防治作用，并探討其內(nèi)在機(jī)制。方法 將75只♀SD大鼠隨機(jī)分為5組:正常對(duì)照組、BaP模型組、五味子低、中、高劑量組，每組15只。給藥15 d后制備孕鼠模型，于妊娠d 9處死孕鼠，記錄孕鼠各期體質(zhì)量、子宮連胚總質(zhì)量，并計(jì)算臟器系數(shù)；ELISA試劑盒檢測(cè)大鼠血清β- CG及PROG水平；熒光定量PCR檢測(cè)孕鼠胚胎中Bax、Bcl-2和caspase-3 mRNA表達(dá)水平；Western blot檢測(cè)孕鼠胚胎中Bax、Bcl-2和caspase-3蛋白表達(dá)水平。結(jié)果 ①與對(duì)照組相比，模型組大鼠體質(zhì)量、子宮連胚總系數(shù)、大鼠血清β-CG及PROG水平均下降，Bax及caspase-3 mRNA水平及蛋白表達(dá)上調(diào)，Bcl-2 mRNA水平及蛋白表達(dá)下調(diào)；② 五味子提取物治療后，孕鼠體質(zhì)量、子宮連胚總系數(shù)、大鼠血清β-CG及PROG水平較模型組上升，Bax及caspase-3 mRNA水平及蛋白表達(dá)下調(diào)，Bcl-2 mRNA水平及蛋白表達(dá)上調(diào)。結(jié)論 妊娠前苯并[a]芘暴露可對(duì)早孕期大鼠產(chǎn)生胚胎毒性，而五味子提取物可以抑制BaP造成的生殖損傷，這一保護(hù)作用可能是通過調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)因子來實(shí)現(xiàn)的。

五味子提取物；苯并[a]芘；早孕期；胚胎毒性；凋亡；Bax；Bcl-2；caspase-3

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和工業(yè)化的不斷推進(jìn)，環(huán)境問題日益凸顯。環(huán)境與生殖健康成為人們熱議的話題，環(huán)境對(duì)胚胎的影響也備受矚目，成為當(dāng)下學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)?；瘜W(xué)環(huán)境污染物與人類生育能力降低、不良妊娠結(jié)局及子代出生缺陷密切相關(guān)[1-4]。多環(huán)芳烴(polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)類化合物是人們?nèi)粘Ｄ芙佑|到的一類環(huán)境污染物[5],主要來源于不完全燃燒的有機(jī)物，如焚燒的垃圾、汽車尾氣及燒烤的食物等等[6]。苯并[a]芘(benzo[a]pyrene, BaP)是多環(huán)芳烴類環(huán)境污染物中典型的一種，可經(jīng)由呼吸、飲食等多種途徑進(jìn)入母體并透過胎盤屏障，在胚胎發(fā)育過程中通過氧化損傷和凋亡等途徑產(chǎn)生胚胎毒性，進(jìn)而影響胚胎的正常發(fā)育[7]。五味子是久負(fù)盛名的補(bǔ)腎固澀類中藥，神農(nóng)本草經(jīng)列為上品，具補(bǔ)益強(qiáng)壯之功、奏固澀生津之效，能對(duì)人體五臟——心、肝、脾、肺、腎發(fā)揮平衡作用，中國(guó)藥典將其列為補(bǔ)益類和鎮(zhèn)靜類中藥[8]?，F(xiàn)代藥理研究表明，五味子的主要有效成分具有抗炎、抗凋亡等多種作用[9-11]。我們前期研究發(fā)現(xiàn)，妊娠后BaP暴露可以產(chǎn)生早孕期胚胎毒性，本研究采用妊娠前BaP染毒并加用中藥五味子提取物灌胃，分組觀測(cè)妊娠早期SD大鼠的各項(xiàng)指標(biāo)，旨在明確妊娠前BaP暴露同樣對(duì)早孕期大鼠胚胎造成生殖損傷，揭示五味子提取物對(duì)其早孕期生殖毒性的抑制作用，并對(duì)其機(jī)制進(jìn)行初步探討。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物SPF級(jí)健康未生育8周齡SD大鼠150只，♀♂各半?！馐笕胧殷w質(zhì)量(200±20) g，由北京華阜康生物科技股份有限公司提供，許可證號(hào)：SCXK(京)2009-0004?！獯笫蟮陌l(fā)情周期由陰道脫落細(xì)胞學(xué)檢查確定，動(dòng)周期在4～7 d的♀大鼠備選入組。飼養(yǎng)條件：室溫恒定于(22～26)℃，通風(fēng)，相對(duì)濕度55%～65%，光照時(shí)間為12 h/d。♀♂鼠分開飼養(yǎng)于標(biāo)準(zhǔn)飼養(yǎng)盒內(nèi)，每盒5只。飼料為SPF 級(jí)繁殖鼠料，食物和純凈水可自由攝取。動(dòng)物入室后經(jīng)1周平衡適應(yīng)期再行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

1.2 藥品、試劑及主要儀器五味子提取物的主要活性成分：五味子總素≥25%，五味子甲素 ≥6.3%，五味子乙素 ≥ 18.0%，五味子醇甲 + 五味子醇乙 + 五味子酯甲 ≥ 0.7%(陜西帕尼爾生物科技有限公司)；3,4-Benzopyrene(日本TCI公司，純度 ≥ 96%)；羥甲基纖維素鈉(天津市精細(xì)化工研究所)；體積分?jǐn)?shù)為0.009的氯化鈉注射液(河北天成藥業(yè))；大鼠絨毛膜促性腺激素β(β-CG)ELISA Kit、大鼠孕激素 / 孕酮(PROG) ELISA kit( 武漢華美生物工程有限公司)；Hot Start Fluorescent PCR Core Reagent Kits(上海生工)；Bax兔抗大鼠多克隆抗體(ab7977)、Bcl-2兔抗大鼠多克隆抗體(ab7973)、caspase-3兔抗大鼠單克隆抗體(ab32351)均為Abcam公司產(chǎn)品；山羊抗兔IgG(H+L)/HRP(北京中杉金橋，ZB-2301)；組織蛋白抽提試劑盒(上海生工，BSP003)；小型垂直電泳槽、凝膠成像系統(tǒng)、電泳儀(美國(guó)BIO-RAD公司)；Nanodrop超微量核酸蛋白測(cè)定儀(美國(guó)Thermo公司)。

1.3 動(dòng)物分組及處理75只♀鼠隨機(jī)分為5組，每組15只。大鼠晨起于每日8 ∶00～9 ∶00灌胃。BaP模型組給予BaP 2 mg·kg-1·d，五味子低、中、高劑量組分別給予五味子提取物40、200、1 000 mg·kg-1·d-1+BaP 2 mg·kg-1·d-1，正常對(duì)照組給予相同體積的生理鹽水。BaP以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%羧甲基纖維素鈉為助溶劑配成混懸液，配好后4 ℃避光保存。各組藥物給藥劑量均為1 mL·(100 g)-1。灌胃15 d后，停藥并開始制備孕鼠模型，采用性周期篩選合籠法[12]，即通過陰道涂片顯微鏡檢(10×10)，發(fā)現(xiàn)大量橢圓形有核上皮細(xì)胞即判斷為♀鼠發(fā)情前期，將處于發(fā)情前期的♀鼠按照♀ ∶♂=1 ∶1比例合籠，自合籠d 2起每天上午8 ∶00開始進(jìn)行陰道涂片觀察( 棉簽蘸取氯化鈉注射液取大鼠陰道分泌物)，并結(jié)合脫落的陰栓確定為孕0 d，以此推算孕齡。剔除未造模成功的大鼠，最終從每組組內(nèi)隨機(jī)選取10只孕鼠，共50只。各組妊娠大鼠于孕d 9(gestational day 9, GD 9)用頸椎脫臼法處死，并稱取孕鼠相關(guān)組織器官進(jìn)行檢測(cè)。

1.4 觀察指標(biāo)及樣品處理觀察孕鼠一般狀態(tài)、外觀體征、行為活動(dòng)及攝食情況，測(cè)定♀鼠體質(zhì)量，給藥前、給藥d 5、d 10、d 15(給藥結(jié)束)、GD 0、GD 4及GD 9(處死前)各測(cè)定1次。于妊娠d 9處死孕鼠，股動(dòng)脈取血，靜置2 h后，2 500 r·min-1離心5 min，留取血清行大鼠血清β-CG及PROG ELISA檢測(cè)。切開腹部暴露兩側(cè)子宮，將子宮完整切下并剝離周邊脂肪組織。稱取臟器質(zhì)量(子宮及胚胎總質(zhì)量)，計(jì)算臟器系數(shù)，臟器系數(shù)/%=臟器質(zhì)量(wwt，濕重，g) / 體質(zhì)量(g)×100%。稱重后，剝離胚胎組織，觀察胚胎組織的外觀形態(tài)，放入液氮罐中，再轉(zhuǎn)移至-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.5 總RNA提取及Real-time PCR檢測(cè)孕鼠胚胎Bax、Bcl-2和caspase-3 mRNA各組大鼠胚胎樣本加入1 mL的TRIzol提取RNA。取RNA樣品，紫外分光光度計(jì)測(cè)定樣品RNA在波長(zhǎng)260 nm和280 nm的紫外光吸收值，吸光度A=OD260/OD280，吸光度比值在1.8～2.0之間視為抽提的RNA純度較高，提取的RNA -80 ℃保存。取6 μL的原始RNA進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)，cDNA的量是原始濃度稀釋10倍進(jìn)行熒光定量PCR檢測(cè)(具體操作步驟按照SYBR Green試劑盒說明進(jìn)行)。所有PCR引物(Primer Premier 5.0軟件設(shè)計(jì))均由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成，需要擴(kuò)增的目的基因引物序列及片段長(zhǎng)度見下表(Tab 1)：

Tab 1 Real-time PCR primer sequence of target gene and product size

用于定量檢測(cè)的熒光染料在Hot start fluo-PCR mix SYBR Green Ⅰ中已添加，反應(yīng)體系20 μL：Hotstart Fluo-PCR mix(2×)10 μL，PCR Forward Primer(10 μmol·L-1)1 μL，PCR Reverse Primer(10 μmol·L-1)1 μL，RNase Free dH2O 7 μL，cDNA 1 μL。擴(kuò)增條件：94 ℃預(yù)變性4 min，94 ℃變性30 s，55 ℃退火40 s，72 ℃延伸30 s，72 ℃終延伸10 min。40個(gè)循環(huán)72 ℃檢測(cè)熒光信號(hào)。完成上述步驟后，把加好樣品的96孔板放在Bio-Rad CFX96型熒光定量PCR儀中進(jìn)行反應(yīng)，并繪制PCR 產(chǎn)物的融解曲線。每個(gè)樣品設(shè)3個(gè)平行孔，目的基因(Bax、Bcl-2和caspase-3)及內(nèi)參照基因(GAPDH)均采用相對(duì)定量，各基因的相對(duì)表達(dá)水平以2-△△Ct來表示(△Ct = Ct目的基因-Ct GAPDH，△△Ct = △Ct處理組-△Ct對(duì)照組)。

1.6 蛋白提取及Western blot檢測(cè)孕鼠胚胎Bax、Bcl-2和caspase-3蛋白表達(dá)各組大鼠脫臼處死后，剖腹剝?nèi)∨咛ソM織提取總蛋白。將胚胎組織用PBS清洗后裂解并研磨，離心取上清測(cè)蛋白濃度。Nanodrop超微量核酸蛋白測(cè)定儀進(jìn)行蛋白定量，根據(jù)測(cè)定的蛋白質(zhì)濃度，確定待檢測(cè)蛋白樣品上樣量為30 μg。取蛋白樣品加入4×loading buffer后，100 ℃煮沸變性5 min。以體積分?jǐn)?shù)為0.1的SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳分離，分離的蛋白用濕法轉(zhuǎn)移到PVDF膜上。體積分?jǐn)?shù)為0.05脫脂奶粉37 ℃封閉2 h。TBST漂洗后，加入一抗：Bax兔抗大鼠多克隆抗體(1 ∶100稀釋)、Bcl-2兔抗大鼠多克隆抗體(1 ∶500稀釋)、caspase-3兔抗大鼠單克隆抗體(1 ∶5 000稀釋)4 ℃孵育過夜。TBST漂洗后，根據(jù)一抗加入對(duì)應(yīng)的二抗，羊抗兔-HRP(1 ∶20 000稀釋)室溫?fù)u床孵育1 h，洗膜后，采用ECL化學(xué)發(fā)光法顯色、曝光。用凝膠分析軟件Image J進(jìn)行定量分析。

2 結(jié)果

2.1 孕鼠及胚胎一般狀態(tài)觀察

2.1.1 孕鼠的一般狀態(tài)觀察 正常對(duì)照組及五味子高、中、低劑量組大鼠一般狀態(tài)好，外觀未見明顯異常，被毛光澤，活動(dòng)佳，攝食正常，體重增加，二便正常，未見其他病理反應(yīng)。模型組大鼠給予BaP染毒后體毛晦暗無光澤，活動(dòng)差，嗜睡，對(duì)外界刺激欠敏感，攝食減少，體重增加不明顯或減輕，二便減少。

2.1.2 胚胎一般狀態(tài)觀察 正常對(duì)照組及五味子高、中、低劑量組大鼠胚胎大小均勻，色澤良好，外觀形態(tài)無異常，胚胎表面未見出血點(diǎn)及淤血斑塊。模型組大鼠胚胎大小不均，數(shù)量少，色澤晦暗，肉眼觀體積小于其他各組，且有異常出血點(diǎn)及淤血斑塊形成(Fig 1)。

2.2 孕鼠體質(zhì)量變化情況各組大鼠給藥前、給藥d 5、給藥d 10體質(zhì)量無明顯變化，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。給藥d 15、GD 0、GD 4、GD 9，BaP模型組大鼠體質(zhì)量增長(zhǎng)緩慢，明顯低于正常對(duì)照組及五味子高、中、低三個(gè)劑量組，且體質(zhì)量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。正常對(duì)照組與五味子低、中、高劑量組四組間比較，大鼠體質(zhì)量無明顯變化，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見Fig 2。

2.3 孕鼠臟器系數(shù)統(tǒng)計(jì)至GD 9，BaP模型組孕鼠的子宮連胚總系數(shù)明顯低于正常對(duì)照組(P<0.01)及五味子高、中、低三個(gè)劑量組(P<0.05或P<0.01)。五味子低、中、高劑量組孕鼠子宮連胚總系數(shù)水平較模型組明顯升高，其中低、中劑量組與模型組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，高劑量組與模型組相比差異有顯著性(P<0.01)。正常對(duì)照組與五味子低、中、高劑量組四組間比較，孕鼠臟器系數(shù)無明顯變化，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見Fig 3。

Fig 1 Changes in embryonic morphology of rats found in each group

A:Control group: the embryos were uniform, bright in color, no abnormal bleeding on the surface; B:SCE groups: there was no obvious change on the surface of embryo compared with control group(a:SCE 40 mg·kg-1group; b: SCE 200 mg·kg-1group; c: SCE 1 000 mg·kg-1group); C:Model group: the embryos were unevenly sized, dark and gloomy in color, abnormal blood stasis on the surface.

Fig 2 Changes in weight of each group(n=10)

1: Before treatment; 2: Intragastric administration for ten days; 3: Intragastric administration for fifteen days; 4: Gestational day 0(GD 0); 5: Gestational day 4(GD 4); 6: Gestational day 9(GD 9).

Fig 3 Changes in organ coefficient (pregnant uterine total

1: Model；2, 3 and 4: SCE 40, 200,1 000 mg·kg-1group, respectively; 5:Control.**P<0.01vscontrol group;#P<0.05,##P<0.01vsmodel group.

2.4 孕鼠血β-CG及孕酮水平至GD 9，BaP模型組孕鼠的血β-CG及PROG水平均明顯低于正常對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)(見Fig 4)；五味子中、高劑量組大鼠血β-CG水平高于BaP模型組，與BaP模型組相比，中劑量組有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)，高劑量組差異有顯著性(P<0.01)(見Fig 4A)。五味子低、中、高劑量組大鼠血PROG水平較模型組明顯升高，其中低劑量組與模型組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，中、高劑量組與模型組相比差異有顯著性(P<0.01)(Fig 4B)。正常對(duì)照組與五味子低、中、高劑量組四組間比較，大鼠血β-CG及孕酮水平無明顯變化，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

Fig 4 Changes in levels of serum rat β chorionic

1: Model; 2, 3 and 4: SCE 40, 200, 1 000 mg·kg-1group, respectively; 5: Control;**P<0.01vscontrol group;#P<0.05,##P<0.01vsmodel group.

2.5 孕鼠胚胎Bax、Bcl-2和caspase-3 mRNA表達(dá)水平比較 Real-time PCR數(shù)據(jù)結(jié)果表明，與正常對(duì)照組大鼠相比，BaP模型組大鼠胚胎中Bax、caspase-3 mRNA表達(dá)明顯升高(P<0.01)；與BaP模型組比較，各劑量五味子組均可不同程度降低Bax、caspase-3 mRNA表達(dá)。其中，與模型組相比，低劑量五味子組及中、高劑量五味子組Bax、caspase-3 mRNA明顯降低(P<0.05或P<0.01)，且趨勢(shì)一致(Fig 5A、C)。與BaP模型組相比，低劑量五味子組Bcl-2 mRNA表達(dá)無明顯變化，中、高劑量五味子組Bcl-2 mRNA表達(dá)水平明顯升高(P<0.05或P<0.01)(Fig 5B)。與正常對(duì)照組相比，五味子低、中劑量組Bax mRNA水平升高(P<0.05或P<0.01)，五味子高劑量組Bax mRNA水平與正常對(duì)照組差異無顯著性(P>0.05)；正常對(duì)照組與五味子低、中、高劑量組四組間比較，孕鼠胚胎Bcl-2及caspase-3mRNA表達(dá)水平無明顯變化，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1: Model; 2, 3 and 4: SCE 40, 200, 1 000 mg·kg-1group, respectively; 5: Control. A, B and C was the△△Ct result, respectively.**P<0.01vscontrol group;#P<0.05,##P<0.01vsmodel group.

1: Model; 2, 3 and 4: SCE 40, 200, 1000 mg·kg-1group, respectively; 5: Control.**P<0.01vscontrol group;#P<0.05,##P<0.01vsmodel group.

2.6 孕鼠胚胎Bax、Bcl-2和caspase-3蛋白表達(dá)水平比較Western blot實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果顯示，正常對(duì)照組大鼠胚胎中有少量Bax及caspase-3蛋白表達(dá)，與正常對(duì)照組相比，BaP模型組大鼠胚胎中Bax、caspase-3蛋白表達(dá)明顯升高(P<0.01)；與BaP模型組比較，各劑量五味子組均可不同程度降低Bax、caspase-3蛋白表達(dá)。其中，與模型組相比，低劑量五味子組及中、高劑量五味子組Bax蛋白明顯降低(P<0.05或P<0.01)(Fig 6A)。低劑量五味子組caspase-3蛋白表達(dá)較BaP模型組無明顯變化，但中、高劑量五味子組caspase-3蛋白明顯降低(P<0.05或P<0.01)(Fig 6C)。由Fig 6B結(jié)果顯示，正常對(duì)照組Bcl-2蛋白表達(dá)較高，模型組Bcl-2蛋白表達(dá)明顯降低(P<0.01)，與模型組相比，低、中、高五味子組均可明顯升高Bcl-2 蛋白表達(dá)(P<0.01)。與正常對(duì)照組相比，五味子低、中劑量組Bax蛋白表達(dá)水平升高(P<0.05或P<0.01)，五味子高劑量組Bax蛋白表達(dá)水平與正常對(duì)照組比較差異無顯著性(P>0.05)。與正常對(duì)照組相比，五味子低、中劑量組Bcl-2蛋白表達(dá)水平升高(P<0.05)，五味子高劑量組Bcl-2蛋白表達(dá)水平與正常對(duì)照組差異無顯著性(P>0.05)；正常對(duì)照組與五味子低、中、高劑量組四組間比較，孕鼠胚胎caspase-3蛋白表達(dá)水平無明顯變化，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

3 討論

在多環(huán)芳烴類化合物中，以BaP的分布最廣、致癌性最強(qiáng)，其性質(zhì)穩(wěn)定，常存在于食品、香煙煙霧及被污染的空氣中，可對(duì)各種生物體產(chǎn)生廣泛的毒性[13]。國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)這一典型環(huán)境污染物進(jìn)行了多方面研究，但涉及生殖系統(tǒng)毒性的研究還未廣泛開展。我們前期研究發(fā)現(xiàn)，BaP對(duì)妊娠早期胚胎和絨毛組織具有一定的損傷作用，是孕早期胚胎停育發(fā)生的危險(xiǎn)因素[14-15]。本研究通過妊娠前經(jīng)口灌服BaP的給藥途徑造成大鼠妊娠早期胚胎損傷模型，旨在觀察并明確妊娠前期的BaP暴露同樣會(huì)對(duì)妊娠早期的母體及胚胎發(fā)育產(chǎn)生毒性作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，染毒后大鼠體質(zhì)量增長(zhǎng)緩慢，孕鼠子宮連胚總系數(shù)明顯下降，大鼠血β-CG及孕酮水平明顯降低，均顯示BaP對(duì)大鼠母體及胚胎產(chǎn)生毒性作用，抑制胚胎正常著床及生長(zhǎng)發(fā)育，對(duì)絨毛組織產(chǎn)生了一定的損傷，從而抑制了妊娠期母體體內(nèi)相關(guān)激素的分泌和釋放，揭示出妊娠前BaP暴露對(duì)孕早期胚胎的毒性作用，同時(shí)也顯示BaP的生殖毒性在體內(nèi)是一個(gè)慢性蓄積的過程，即使孕早期暴露、妊娠后脫離暴露環(huán)境，毒性依舊能持續(xù)存在于機(jī)體并對(duì)其產(chǎn)生各種毒性作用，引起損傷。

明確BaP對(duì)胚胎產(chǎn)生的生殖毒性后，我們?cè)噲D進(jìn)一步揭示BaP誘導(dǎo)胚胎損傷的深層機(jī)制。研究表明，BaP能誘導(dǎo)多種細(xì)胞發(fā)生凋亡[16-17]。因此，我們?cè)O(shè)想BaP可以誘導(dǎo)胚胎組織和細(xì)胞凋亡，從而引起生殖毒性。在本研究中選擇以下典型凋亡指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)：Bcl-2、Bax以及 caspase-3。細(xì)胞凋亡是一個(gè)復(fù)雜的生命過程，凋亡相關(guān)蛋白中Bcl-2家族是凋亡的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，其中包括抑制凋亡和促進(jìn)凋亡兩類，二者協(xié)調(diào)作用共同完成凋亡的過程。Bcl-2和Bax這兩個(gè)同源基因的蛋白水平高低與凋亡調(diào)控直接相關(guān)：Bcl-2高表達(dá)，形成異源二聚體抑制細(xì)胞凋亡；Bax高表達(dá),形成同源二聚體促進(jìn)細(xì)胞凋亡[18]。caspase家族在誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的過程中也起著關(guān)鍵性作用，是眾多凋亡通路的交匯點(diǎn)，也是執(zhí)行凋亡的最終途徑。其中，caspase-3是細(xì)胞凋亡過程中最主要的終末剪切酶，在凋亡中發(fā)揮至關(guān)重要的作用[19]。本研究發(fā)現(xiàn)，孕前BaP暴露導(dǎo)致的受損胚胎中促凋亡基因Bax及caspase-3的mRNA水平及蛋白表達(dá)上調(diào)，抑凋亡基因Bcl-2的mRNA水平及蛋白表達(dá)下調(diào)，說明BaP可能通過改變Bcl-2、Bax異源二聚體的調(diào)控平衡，促進(jìn)caspase-3的活性，進(jìn)而誘導(dǎo)早期胚胎發(fā)生凋亡。

BaP致胚胎損傷的保護(hù)性研究尚少，尋找對(duì)抗BaP致胚胎損傷的藥物成為焦點(diǎn)。五味子科植物以其在保胎方面獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)而備受矚目，已成為天然產(chǎn)物化學(xué)及藥理學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。本研究發(fā)現(xiàn)五味子中藥組經(jīng)五味子提取物干預(yù)后，大鼠孕早期體質(zhì)量、子宮連胚總系數(shù)、大鼠血β-CG及孕酮水平較單純BaP模型組有明顯改善，與正常對(duì)照組相比無顯著性差異。此外，五味子中藥組可以使Bax及caspase-3的mRNA水平及蛋白表達(dá)下調(diào)，Bcl-2的mRNA水平及蛋白表達(dá)上調(diào)，協(xié)調(diào)凋亡因子的平衡，表明五味子提取物對(duì)環(huán)境污染物BaP所致胚胎毒性具有一定的拮抗作用，抑制胚胎及絨毛組織的凋亡，從而發(fā)揮保胎的作用。

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Effect ofSchisandrachinensisextract on benzo[a]pyrene-induced apoptosis in embryo of rat and its mechanisms

LIANG Jing1,2，WANG Hua1，HOU Hai-yan1,3，SUN Yang1，CHEN Ya-qiong1,3

(1.DeptofGynaecologyandObstetrics,AffiliatedHospitalofLogisticsUniversityofPeople’sArmedPoliceForce,Tianjin300162,China；2.TianjinUniversityofTraditionalChineseMedicine,Tianjin300193,China；3.TianjinKeyLaboratoryforPreventionandControlofOccupationalandEnvironmentalHazards,Tianjin300162,China)

Aim To investigate the role ofSchisandrachinesisextract (SCE) in benzo[a]pyrene(BaP)-induced apoptosis in embryo of rat and its underlying mechanism. Methods 75 SD female rats were randomly divided into 5 groups: control group, model group, low dose group, middle dose group and high dose group with 15 rats in each group. After 15 days of gavage, male and female rats were mated in the same cage. On the ninth day of gestation, all the rats were sacrificed. Body of weight and total organ coefficient (pregnant uterine total coefficient) were examined. Levels of serum rat β chorionic gonadotropin and progesterone were determined by ELISA Kits. The mRNA levels of Bax, Bcl-2 and caspase-3 in embryos were determined by real time-PCR, and the expressions of Bax, Bcl-2 and caspase-3 were examined by Western blot. Results ①Compared with control group, the weight of pregnant rats, organ coefficient (pregnant uterine total coefficient), levels of serum rat β chorionic gonadotropin and progesterone in BaP group were decreased significantly, mRNA and protein expression of Bcl-2 decreased dramatically, while mRNA and protein expression of Bax and caspase-3 increased significantly. ②After treatment with SCE the weight of pregnant rats, organ coefficient (pregnant uterine total coefficient), levels of serum rat β chorionic gonadotropin and progesterone were increased, mRNA and protein expression of Bcl-2 increased significantly compared with BaP group, while mRNA and protein expression of Bax and caspase-3 were decreased. Conclusion BaP exposure before pregnancy can generate embryo toxicity in rats. SCE can inhibit the reproductive damage induced by BaP, and this positive effect may be related to the cell apoptosis mechanism.

Schisandrachinesisextract; benzo[a]pyrene; early pregnancy; embryo toxicity; apoptosis; Bax; Bcl-2; caspase-3

時(shí)間：2015-3-3 11:08 網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20150303.1108.017.html

2014-10-24,

2014-12-28

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No 81273977)；天津市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No 12JCYBJC16200)

梁 婧(1985-)，女，博士生，研究方向：環(huán)境與優(yōu)生，E-mail：liangjing19850903@163.com； 王 華(1983-)，女，學(xué)士，住院醫(yī)師，研究方向：婦產(chǎn)科超聲診斷，并列第一作者，E-mail：w.h6689@163.com; 。 陳亞瓊(1956-)，女，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：生殖與不孕，通訊作者，Tel：022-60577582，E-mail：chenyq82@hotmail.com

10.3969/j.issn.1001-1978.2015.03.017

A

1001-1978(2015)03-0381-07

R-332；R284.1；R329.25；R321.4；R714.1