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背景烟草暴露与心血管疾病有关联,尼古丁是烟草中最主要的致病成分。生命发育早期的环境与母体等因素可在胚胎期形成印痕,程序性控制出生后甚至成年期心血管疾病的发生。血管内皮功能损伤和胰岛素样生长因子(insulin likegrowth factors,IGFs)轴异常参与介导心血管疾病发生发展。目前还不清楚孕妇尼古丁暴露对日后成年期子代血管内皮功能和IGFs轴的影响。目的本研究旨在明确产前尼古丁暴露(Prenatal Nicotine Exposure, PNE)对子代大鼠血管内皮功能和IGFs轴的影响及其潜在的性别依赖性差异、并阐明这些效应是否可持续作用至日后成年期。方法孕SD大鼠20只随机分成两组:PNE组和正常对照组,均予皮下植入渗透微泵(2ML4型),其中PNE组渗透微泵携带尼古丁(8mg/kg/day),正常对照组渗透微泵仅携带生理盐水。待子代大鼠满5月龄时,腹腔麻醉,迅速截取胸主动脉及肠系膜动脉各4mm,采用Power Lab数据采集分析系统测定血管内皮功能;收集血样,采用ELISA酶联免疫法测定血清IGF-1、 IGF-2、 IGFBP-1、IGFBP-2及IGFBP-3水平;取胸主动脉、心、肺、肝、肾、胰腺等组织标本,行HE染色及免疫组化染色检测IGF-1、IGF-1R、IGF-2、IGFBP-1、IGFBP-2及IGFBP-3的组织特异性表达水平。结果1) Ach与SNP诱导的子代大鼠胸主动脉内皮依赖/非依赖性血管舒张百分数,PNE组与正常对照组之间无显著差异(均P>0.05);2) Ach与SNP诱导的子代大鼠肠系膜动脉的内皮依赖/非依赖性血管舒张百分数, PNE组雄性子代较正常对照组显著降低(P<0.05),而雌性子代较正常对照组显著升高(P<0.05);3)子代大鼠胸主动脉组织HE染色可见管腔不平、内皮细胞空泡变性、内皮部分脱落、内膜增厚,中膜平滑肌明显萎缩、细胞排列紊乱,弹性纤维层结构不清;肺脏组织HE染色在小支气管周围肺泡间质间可见大量炎症细胞浸润、淋巴滤泡形成;肾脏组织HE染色可见肾小球周围小动脉扩张;4) PNE组雌性子代大鼠血清IGFBP-3水平比正常对照组显著降低(P<0.05),但是雄性子代大鼠血清IGFBP-3水平与正常对照组无显著差异(P>0.05);此外,PNE组子代大鼠血清IGF-1、IGF-2、IGFBP-1和IGFBP-2水平均与正常对照组无显著差异(均P>0.05);5)在肾脏组织,正常对照组雄性子代IGF-1、IGF-1R、IGF-2、IGFBP-1、IGFBP-2和IGFBP-3均呈较强表达(+++),而雌性子代则呈弱表达(±~+),PNE组雄性子代(+~++)较正常对照组表达下调,而雌性子代(+~++)则较正常对照组表达上调。在肝脏组织,正常对照组子代IGF-1、IGF-1R、IGF-2、IGFBP-1、IGFBP-2和IGFBP-3均呈弱表达(±~+),而PNE组子代(+~++)表达上调;在肺脏组织, PNE组子代IGF-1、IGF-1R、IGF-2、IGFBP-1、IGFBP-2和IGFBP-3于肺泡间质小动脉周围细胞胞浆有少量表达(±),而正常对照组未见表达;在胰腺、心脏以及胸主动脉等脏器组织,PNE组与正常对照组均未见表达。结论1) PNE可影响5月龄子代大鼠肠系膜动脉内皮依赖/非依赖性血管舒张功能,该效应存在性别差异,提示PNE所致血管内皮功能损伤始于中型肌性动脉,可持续作用至成年期,且以雄性子代血管内皮功能损伤为特征;2) PNE可导致5月龄子代大鼠胸主动脉血管内膜及中膜病理结构损害,提示PNE不但可引起血管功能损伤还可导致血管结构的病理改变;此外,还可导致肺脏小支气管周围肺泡间质间淋巴滤泡形成、炎症细胞浸润;3) PNE可下调5月龄雌性子代大鼠血清IGFBP-3水平,并导致子代大鼠IGFs及IGFBPs组织特异性表达异常,其中肾脏的表达水平存在性别差异,PNE对子代IGFs轴的调控可能参与介导PNE诱导的血管内皮功能损伤。