锌纳米颗粒减轻细菌脂多糖(LPS)诱导的孕鼠及其胎鼠的卵巢损伤

Zinc-nanoparticles alleviate the ovarian damage induced by bacterial lipopolysaccharide (LPS) in pregnant rats and their fetuses.

作者信息Abd El-Fattah B M El-Beltagy, Samaa M Bakr, Samah S G Mekhaimer, Noura F Ghanem, Amany Attaallah
PMID37495867
发布时间2023-11
DOI10.1007/s00418-023-02222-4

实验完整度

实验包括孕鼠模型、组织病理学、免疫组化及生化检测,但缺乏功能验证和深入的机制验证。

主要模型

孕鼠(Wistar大鼠) 子代雌性大鼠(21日龄) 胎盘、子宫、卵巢组织

重点核对

LPS剂量:50 µg/kg,妊娠第7天和第9天腹腔注射 Zn-NPs剂量:20 mg/kg,妊娠第14天至断奶,口服灌胃 动物分组:对照组、Zn-NPs、LPS、LPS+Zn-NPs,每组6只孕鼠 检测指标:血清CAT、SOD、MDA、FSH,卵巢组织CAT、SOD、MDA、caspase-3、IGF-1、TNF-α、TGF-β1

摘要

脂多糖(LPS)是革兰氏阴性菌细胞壁衍生的内毒素。妊娠早期暴露于LPS与胎盘及发育结局的不良影响相关,包括胚胎吸收、胎死宫内、先天性畸形和胎儿生长迟缓。本研究旨在探讨妊娠早期注射LPS对孕鼠性腺及其幼鼠卵巢的不良影响,以及锌纳米颗粒(Zn-NPs)对抗这些不良影响的作用。本研究使用24只孕鼠,在妊娠第4天分为四组(每组6只):对照组、Zn-NPs组(从妊娠第14天至断奶结束口服20 mg/kg)、LPS组(妊娠第7天和第9天注射50 µg/kg)、LPS+Zn-NPs组。在妊娠第16天记录体重和胎盘重量。在产后第21天(断奶),处死母鼠及其子代,立即解剖取出母鼠的卵巢和子宫以及子代的卵巢,用于后续生化、组织学和免疫组织化学检查。结果显示,妊娠早期LPS暴露导致母鼠胎盘、子宫和卵巢以及子代卵巢的严重组织病理学改变。此外,子宫和卵巢切片对caspase-3抗体呈阳性反应,对Bcl-2抗体呈阴性反应,反映了LPS的凋亡效应。另外,LPS处理母鼠血清及其子代卵巢组织中抗氧化剂(超氧化物歧化酶和过氧化氢酶)水平显著降低,丙二醛(MDA)水平显著升高。对LPS母体处理子代卵巢组织的进一步生化分析显示,caspase-3、TNF-α和TGF-β1水平显著升高,而IGF-1水平显著降低。另一方面,从妊娠第14天至断奶日(产后第21天)用Zn-NPs处理母鼠,成功改善了LPS诱导的大部分有害的组织病理学、免疫组织化学和生化变化。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
妊娠早期LPS暴露对孕鼠及其子代卵巢的不良影响,以及Zn-NPs能否减轻这些影响。
核心机制
LPS通过诱导氧化应激和细胞凋亡(caspase-3升高、Bcl-2降低)造成卵巢损伤;Zn-NPs通过激活抗氧化酶和抑制凋亡发挥保护作用。
主要证据
组织病理学显示LPS组卵巢、子宫和胎盘损伤,Zn-NPs改善;免疫组化显示LPS组caspase-3阳性、Bcl-2阴性,Zn-NPs逆转;生化检测显示LPS组抗氧化酶降低、MDA升高,Zn-NPs恢复。
研究意义
Zn-NPs可能作为减轻LPS引起的生殖毒性的潜在干预措施。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

动物分组与处理

评估Zn-NPs对LPS诱导的卵巢损伤的潜在保护作用

将孕鼠分为四组:对照组、Zn-NPs组(20 mg/kg口服,E14至断奶)、LPS组(E7和E9腹腔注射50 µg/kg)、LPS+Zn-NPs组。

2

组织病理学检查

观察LPS和Zn-NPs对卵巢、子宫和胎盘组织学结构的影响

取母鼠卵巢、子宫、胎盘及子代卵巢,固定、包埋、切片,H&E染色,光镜观察。

3

免疫组织化学染色

检测凋亡相关蛋白Bcl-2和caspase-3的表达

使用Bcl-2和caspase-3抗体对子宫、卵巢切片进行免疫组化染色,图像分析阳性面积百分比。

4

血清生化分析

评估氧化应激标志物和激素水平

测定母鼠血清CAT、SOD、MDA和FSH水平。

5

卵巢组织生化分析

评估子代卵巢组织的氧化应激和炎症/凋亡标志物

测定子代卵巢组织CAT、SOD、MDA、caspase-3、IGF-1、TNF-α和TGF-β1水平。

6

统计分析

比较各组间差异

使用SPSS 20.0,Kolmogorov-Smirnov检验正态性,ANOVA和Tukey事后检验。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
脂多糖Sigma-Aldrich--
锌纳米颗粒Sigma-Aldrich--
透射电子显微镜JEOLJEM-1011
Bcl-2抗体Santa Cruz Biotechnology--
Caspase-3抗体ZooMAbclone
IGF-1 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-R0010
TNF-α ELISA试剂盒R&D Systems--
TGF-β1 ELISA试剂盒R&D Systems--
Ransod试剂盒Randox--
DRG FSH ELISA试剂盒DRG Instruments GmbH--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型
Wistar大鼠品系、体重、来源、饲养环境(12小时光照/黑暗周期、25±1°C、50%湿度)、交配方式
阅读提示:Materials and methods, Experimental animals
LPS处理
LPS剂量、注射途径、注射时间(E7和E9)
阅读提示:Materials and methods, Induction with LPS
Zn-NPs处理
Zn-NPs剂量、给药途径、给药时间(E14至断奶)
阅读提示:Materials and methods, Treatment with Zn-NPs
组织病理学
组织固定、包埋、切片、染色方法(H&E)
阅读提示:Materials and methods, Histological investigation
免疫组织化学
抗体类型、稀释比例、抗原修复方法、染色步骤
阅读提示:Materials and methods, Immunohistochemical staining technique
生化检测
血清和卵巢组织的CAT、SOD、MDA检测方法及试剂盒
阅读提示:Materials and methods, Serum analysis and Biochemical analysis
统计分析
统计软件、正态性检验、组间比较方法
阅读提示:Materials and methods, Statistical analysis