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目的探讨雌性大鼠孕前及孕期砷暴露与胎鼠发生先天性心脏病的关系。检测胎鼠心脏组织组蛋白及基因的表达,探讨其表观遗传机制,为先天性心脏病发病机制的研究提供新的思路。材料与方法60只清洁级,30-40日龄,SD雌性大鼠(体重130±25 g),随机分成6组,每组10只。雄鼠(体重245±30 g)30只,雌雄分开喂养。适应性喂养一周后,将亚砷酸钠用蒸馏水稀释,按砷暴露浓度分别设NaAsO2浓度为0 mg/L(对照组)、9.4mg/L、18.8 mg/L、37.5 mg/L、75.0 mg/L、150.0 mg/L共6组。雌鼠每天自由饮用含不同砷浓度的水。持续染毒6周后,按2:1雌雄合笼过夜,次日清晨检查雌鼠阴道,发现阴道有精液栓子或阴道涂片发现精子者判断为雌鼠怀孕并记为孕第0天,标记为E0 d,并将孕鼠单笼饲养,继续给予其原砷浓度水饲养直至孕16天(E16d)剖腹取胎。每周测量大鼠体重初步判断砷暴露对亲代大鼠的影响;观察胎鼠胚胎外形,记录活胎数、死胎数及吸收胎数;胎盘、胚胎称重评估砷暴露对胚胎的毒性;通过制作胎鼠心脏的连续病理切片进行胎鼠心脏畸形的观察;应用Western blot技术检测胎鼠胚胎心脏组织组蛋白H3K9乙酰化水平,利用基于SYBR GREENⅠ的实时荧光定量聚合酶链反应(Real-time polymerase chain reaction,Real-time PCR)检测心脏发育相关基因Mef2C mRNA表达水平的改变。结果1.各染毒组大鼠均未出现死亡,说明染毒剂量适宜。2.亚砷酸钠浓度为75.0 mg/L组与150.0 mg/L组各发现1只和2只孕鼠流产,流产率分别为12.50%和22.22%,对照组及其他剂量染毒组均未发现有流产者,差异具有统计学意义(P<0.05)。3.与对照组相比,砷浓度为9.4 mg/L、18.8 mg/L组,吸收胎率无明显变化,但随着砷浓度增加(37.5 mg/L、75.0 mg/L、150.0 mg/L组),吸收胎率显著增加,差异有统计学意义(P<0.05)。4.随着砷浓度增加,每窝活胎数呈下降趋势,经单因素方差分析,仅砷浓度为150 mg/L组差异有统计学意义(P<0.05)。砷浓度为18.8 mg/L、37.5 mg/L、75.0mg/L、150.0 mg/L组,胎鼠重量及胎盘重量均小于对照组,且随着浓度增加,胎鼠及胎盘重量均减少,组间差异均有统计学意义(P<0.05)。5.对照组、砷浓度为9.4 mg/L、18.8 mg/L组,胎鼠心脏未发现明显异常,而砷浓度为37.5 mg/L组发现2例室间隔缺损,75.0 mg/L组发现3例室间隔缺损、1例房间隔缺损以及1例肺动脉狭窄,150.0 mg/L组发现5例室间隔缺损、1例房间隔缺损及2例肺动脉狭窄,与对照组相比及组间差异均有统计学意义(P<0.05)。6.Western blot技术检测胎鼠心脏组蛋白H3K9的表达水平,结果显示,染毒组大鼠胚胎心肌细胞H3K9水平升高,且随着暴露浓度的升高呈上升趋势,各组间差异有统计学意义(P<0.05)。7.随着砷浓度的增加,Mef2C mRNA水平逐渐增加,与对照组比较差异均有统计学意义(P<0.05),且与组蛋白H3K9乙酰化水平变化趋势一致。结论孕前/孕期砷暴露可增加先天性心脏病的发生率,且能产生一定的胚胎毒性,导致不良妊娠结局。砷所致先天性心脏病的可能机制是通过升高心肌组织组蛋白H3K9乙酰化水平,进而引起心脏发育相关基因Mef2C表达增加,从而导致先天性心脏病的发生。