摘要: 目的本研究通过建立2,3,7,8-四氯二苯并二噁英(2,3,7,8-terachlorodibenzo-p-dioxin,TCDD)诱导的胎鼠腭裂模型,探索长链非编码RNA MEG3在TCDD诱发胎鼠腭裂过程中的作用机制,从而为腭裂的预防提供科学的理论基础。方法将SPF级健康成年C57BL/6N小鼠于前一日晚上8点左右,以雌雄比例3:1的方式进行合笼,在第2日早晨8点,记录雌鼠的体重,并检查小鼠阴道是否出现乳白色固体胶粘物,若存在则标记为怀孕0天(gestation day 0,GD0)。在GD10早晨8点再次进行称重,若体重较GD0增加量超过2克及以上则为符合条件的实验小鼠,再通过随机数字表法将实验小鼠随机分为TCDD组(n=31)和对照组(n=31),并分别经口腔灌入64μg/kg的TCDD和适量的玉米油。在GD13、GD14、GD15,通过颈椎脱臼术处死小鼠,部分取胎鼠头部用于包埋、切片,用于HE染色、原位杂交和Brd U荧光染色,另一部分取腭突组织,匀浆后用于分子生物学检测。通过实时荧光定量PCR(q PCR)和原位杂交技术(FISH),分别观察TCDD对胚胎腭突间充质(mouse embryonic palate mesenchymal,MEPM)细胞中MEG3表达的影响。利用细胞增殖实验(Brd U)检测GD13、GD14、GD15三个时间点MEPM细胞的增殖能力。在GD14采用亚硫酸盐测序法测定两组MEG3基因启动子甲基化水平;同时利用蛋白免疫印迹法探索TCDD对Smad途径有关蛋白(p-Smad2、Smad2、Smad4、Smad7)表达影响;利用RNA结合蛋白免疫沉淀(RIP)实验探索TCDD对MEG3与TβRI蛋白结合影响。采用IBM SPSS Statistics 25.0软件,两组间比较采用独立样本t检验进行统计学分析,以双侧P<0.05为具有统计学意义。结果1.TCDD对腭突融合的影响:H&E结果表明,GD13时两组腭突的发育并无明显变化;GD14时TCDD组两侧腭突出现了相对较大的缝隙;GD15时TCDD组两侧腭突不能正常接触和融合表现出明显的腭裂,而对照组两侧腭突正常接触并融合无腭裂的发生。2.TCDD对MEG3在MEPM中表达情况的影响:q PCR结果显示,在GD13、GD14、GD15三个时间点,TCDD组中MEG3的相对表达量明显高于对照组(P<0.05)。同时,FISH实验表明MEG3在GD14主要表达定位于细胞核中。3.TCDD对腭突关键期MEPM细胞增殖的影响:Brd U实验表明,在GD13和GD14时,TCDD组阳性细胞率明显低于对照组(P<0.05),而在GD15天,TCDD组阳性细胞率却显著高于对照组(P<0.05)。4.TCDD对MEG3基因启动子甲基化的影响:从总体水平上看,TCDD组总体甲基化水平略低于对照组总体水平,不存在统计学上差异(P>0.05)。但从不同位点上看,TCDD组11号启动子片段上5th位点甲基化水平明显低于对照组相应位点的甲基化水平(P<0.05)。5.TCDD对Smad通路蛋白水平表达情况的影响:GD14时,与对照组相比,TCDD组MEPM细胞中Smad2、p-Smad2表达降低(P<0.05),Smad7表达升高(P<0.05),而Smad4的表达无统计学差异(P>0.05)。6.TCDD对MEG3与TβRI结合的影响:RIP实验表明MEG3可与TβRI蛋白发生结合。同时,与对照组相比,TCDD组TβRI蛋白富集了更多的MEG3(P>0.05)。结论1.在腭突发育过程中,TCDD可能通过DNA甲基化修饰导致部分MEG3启动子位点发生去甲基化,从而促进MEG3的表达。2.TCDD可能通过影响MEG3的转录水平以MEG3与TβRI的靶向结合的方式抑制TGF-β/Smad信号途径,从而抑制胎鼠腭突间充质细胞的增殖,由此导致腭裂的发生。 摘要译文