孕鼠补充牛磺酸促进宫内生长受限胎鼠脑发育的机制研究

胎儿宫内生长受限(IUGR)的发生率高达6% 以上，严重影响胎儿脑发育并造成远期神经系统伤残,脑细胞凋亡增多及增殖受限是IUGR患儿脑损伤的重要原因。牛磺酸是婴幼儿生长发育的必需氨基酸，本课题组前期初步研究结果显示牛磺酸可减少IUGR胎鼠脑细胞凋亡、促进神经细胞分化增殖、从而促进胎鼠脑发育并增加出生时脑重量，但具体机制尚不明确。已知cAMP-PKA与Rho-ROCK信号转导通路是中枢神经系统神经元与轴突再生的主要信号转导途径，本课题通过建立IUGR胎鼠模型和体外皮层神经元培养，体内和体外试验相结合，采用qRT-PCR、免疫组化双标记、Western blot及放射免疫等技术，使用阻滞剂或激活剂分别阻断或激活两条信号途径，观察孕鼠补充牛磺酸后胎鼠脑组织中两条信号通路中关键分子表达的变化，从而深入研究牛磺酸促进IUGR胎鼠脑发育的机制，为产前补充牛磺酸防治IUGR患儿脑损伤提供充分的理论依据。

一、研究背景.宫内生长受限（IUGR）不但影响胎儿体重与身长，也严重危害胎儿脑发育，并导致远期神经行为伤残。由于生长受限胎儿的脑损害起始于宫内，出生后的干预虽然也可取得一定效果，但难以从根本上彻底改善患儿预后，故加强产前干预是最佳途径。本项目研究了孕鼠补充牛磺酸IUGR胎鼠脑发育的可能性及相关机制。.二、主要研究内容.建立生长受限胎鼠模型，采用免疫组化、qRT-PCR、Western blot及BrdU荧光双标记等技术，研究产前（孕鼠）补充牛磺酸是否可通过调节cAMP-PKA与Rho-ROCK信号转导通路的活性而促进IUGR胎鼠脑细胞再生与增殖，从而促进脑发育。.三、重要结果与关键数据.⑴完成IUGR发生率调查及其对胎儿-新生儿健康危害的流行病学调查：发现我国IUGR发生率高达8.8%，早产儿高于足月儿、女性高于男性；且对胎儿-新生儿健康可造成多方面的严重损害。.⑵通过系统性、前瞻性振幅整合脑电图（aEEG）研究，发现宫内生长受限可严重抑制患儿脑功能的发育。.⑶通过弥散张量磁共振成像，证实IUGR可导致胎儿脑神经纤维发育及半球间神经纤维链接障碍。.⑷发现IUGR胎鼠脑组织牛磺酸水平显著降低，孕鼠补充牛磺酸可显著提高IUGR胎鼠脑组织牛磺酸水平。.⑸证实IUGR胎鼠脑细胞凋亡显著增多，孕鼠补充牛磺酸可通过上调Bcl-2/Bax表达、下调caspase-3表达及GDNF-caspase-3信号通路减少FGR胎鼠脑细胞凋亡。.⑹孕鼠补充牛磺酸可下调IUGR胎鼠脑组织Nogo-A、NgR mRNA及蛋白表达水平，增加胎鼠脑组织Syp的表达而促进神经轴突发育。.⑺发现IUGR胎鼠脑组织PirB表达增加，而孕鼠补充牛磺酸可通过抑制PirB表达而促进IUGR胎鼠神经元增值，从而促进脑发育。.⑻IUGR胎鼠存在神经细胞增值障碍，孕鼠补充牛磺酸科通过增强PKA-CREB信号通路活性、抑制Rho-ROCK信号通路活性促进脑细胞增值和IUGR胎鼠脑发育。.⑼发现在孕第11-15天时补充牛磺酸为产前补充牛磺酸促进IUGR胎鼠脑发育的最佳时机。.⑽发现发现300mg/kg为牛磺酸促进神经元增值与分化的最佳剂量。.四、科学意义.本研究证实产前补充牛磺酸可促进IUGR胎鼠脑发育，为产前补充牛磺酸促进IUGR胎儿脑发育、减轻或防止脑伤残提供了科学依据。牛磺酸对人体无害，故可直接应用于临床。