姚 遠(yuǎn),謝集建,劉彩霞
(十堰市太和醫(yī)院(湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬醫(yī)院),湖北 十堰 442000)
宮內(nèi)感染是指孕婦在妊娠期間胎盤或下生殖道致病微生物的逆行擴(kuò)散導(dǎo)致胎兒的宮內(nèi)感染,又稱先天性感染或母嬰傳播疾病,在產(chǎn)前或產(chǎn)后對新生兒生長發(fā)育均產(chǎn)生不良影響,是引起新生兒腦損傷的重要因素[1-2]。宮內(nèi)感染對胎兒的影響與致病微生物的種類、感染時孕婦的免疫狀態(tài)、胎齡等均有關(guān)。因妊娠早期胎兒器官發(fā)育較為敏感,故孕早期宮內(nèi)感染導(dǎo)致新生兒生長發(fā)育障礙、特別是腦損傷最為嚴(yán)重[3]。流行病學(xué)研究顯示,人巨細(xì)胞病毒(HCMV)感染占孕婦原發(fā)感染的1%~4%,24%~75%HCMV感染者可發(fā)生母嬰垂直傳播,是導(dǎo)致流產(chǎn)、早產(chǎn)及子代發(fā)育畸形、小頭、癲癇、失明、耳聾、智力障礙甚至死亡的重要病因,而實施早期感染控制措施可顯著改善妊娠結(jié)局和子代預(yù)后[4]。故篩選一種有效的抗HCMV感染藥物用于防治宮內(nèi)感染有重要意義。雙黃連口服液為臨床常用中成藥,主要由黃芩、連翹和金銀花的提取物精制而成,具有清熱解毒、疏風(fēng)解表之功效及抗炎、抗病毒等作用[5]。動物研究發(fā)現(xiàn),雙黃連口服液可降低HCMV感染小鼠肝組織中HCMV-DNA載量,能明顯減輕HCMV感染引起的急性原發(fā)小鼠肺部炎癥損害并降低小鼠肺組織中HCMV-DNA載量,還具有抑制HCMV復(fù)制、減輕感染小鼠內(nèi)耳炎癥損害而改善小鼠聽力的作用[6-8]。但雙黃連口服液對宮內(nèi)感染HCMV是否有影響尚不明確,因此,本研究通過建立豚鼠巨細(xì)胞病毒(GPCMV)宮內(nèi)感染模型,觀察了雙黃連口服液干預(yù)后孕鼠的妊娠結(jié)局及子代腦損傷情況,旨在為篩選抗HCMV宮內(nèi)感染藥物提供實驗依據(jù)。
1.1實驗動物 SPF級Hartley豚鼠,雌40只,雄10只,3月齡,體質(zhì)量(325±15)g,購自廣東省醫(yī)學(xué)實驗動物中心[許可證號:SYXK(鄂)2019-0031],飼養(yǎng)于十堰市太和醫(yī)院動物實驗中心SPF級動物房。實驗期間保證動物福利[湖北醫(yī)藥學(xué)院動(福)第2017-59號],動物自由飲水、勤換墊料保持衛(wèi)生,喂養(yǎng)普通飼料。動物房溫度設(shè)定在(21±2)℃。
1.2儀器與試劑 雙黃連口服液(哈藥集團(tuán)三精制藥股份有限公司生產(chǎn),批號:20180409); GPCMV毒株由湖北省病毒研究所提供;聽覺腦干誘發(fā)電位儀(上海名元實業(yè)有限公司,型號:NTS-2000);水合氯醛(上海信裕生物科技有限公司,批號:20180409);乙酰膽堿(Ach)、乙酰膽堿酯酶(AchE)ELISA檢測試劑盒由南京金益柏生物科技有限公司提供(批號:L038,L1207)。
1.3實驗方法 實驗前豚鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,白夜自然交替光照。1周后于18:30開始配種,豚鼠按雌雄4∶1合籠,過夜后于第2天8:00檢測雌鼠是否授精。判斷方法:取雌鼠陰道分泌物,涂片,于顯微鏡下觀察,以見到精子為受孕 0 d。然后選出其中的30只孕鼠,隨機(jī)分為正常組、GPCMV組和雙黃連組,每組10只。將GPCMV毒株按常規(guī)方法培養(yǎng)傳代,病毒滴度為106~107,50%組織培養(yǎng)感染量為TCID50/0.1 mL。于孕早期 (孕20 d),GPCMV組和雙黃連組豚鼠腹腔接種1 mL GPCMV(107TCID50)/只,正常組僅腹腔注射1 mL生理鹽水。雙黃連組接種同時灌胃雙黃連口服液2 mL/kg,GPCMV組和正常組給予生理鹽水2 mL/kg灌胃,1次/d,均連續(xù)灌胃21 d。
1.4觀察指標(biāo)
1.4.1孕鼠一般情況及仔鼠生長發(fā)育情況 觀察孕鼠接種后行為、體質(zhì)量、進(jìn)食及睡眠等情況。豚鼠孕期較長,約為63(59~72)d,每鼠可產(chǎn)仔鼠1~4只。以59 d(含59 d)前出生的為早產(chǎn)仔鼠,觀察各組早產(chǎn)仔鼠及正常分娩仔鼠生長發(fā)育情況。
1.4.2靜脈血GPCMV-DNA載量 仔鼠于出生后第35天,每組隨機(jī)取10只,采用 RT-PCR法檢測靜脈血GPCMV-DNA載量。檢測時取靜脈血50 μL,準(zhǔn)確加入10 μL DNase,混勻,37 ℃消化16 h后用乙戊醇抽提GPCMV-DNA。引物序列:上游引物為5’-AATAG AA CCTATG CCTCA G-3’,下游引物為5’-GAATACCC GTA ATCGTAAG -3’,擴(kuò)增片段長231 bp,2%瓊脂糖凝膠電泳判斷GPCMV-DNA載量。
1.4.3靜脈血Ach水平和AchE活性 取出生后第35天仔鼠靜脈血0.1 mL,采用ELISA法、參考試劑盒說明書檢測Ach水平和AchE活性。
1.4.4腦干聽覺誘發(fā)電位(BAEP) 參考文獻(xiàn)[9]方法對出生后第35天仔鼠進(jìn)行檢測,檢測前腹腔注射10%水合氯醛,使動物進(jìn)入深睡眠,接NTS-2000肌電圖與聽覺腦干誘發(fā)電位儀檢測BAEP。地線粘于仔鼠后肢裸露部位、記錄電極用4.5號針頭插入仔鼠頭頂部中央?yún)^(qū),參考電極置于雙耳后乳突處,用聽力學(xué)耳機(jī)給予動物單耳濾波短聲刺激,對側(cè)耳給予白噪聲遮蔽,參數(shù)設(shè)置:刺激頻率11 Hz,脈沖寬100 ms,刺激強度60 dB,帶通范圍100~2 000 Hz,分析時間10 ms,平均疊加996次,每耳測試3次取均值。
2.1各組孕鼠一般情況及仔鼠生長發(fā)育情況 正常組孕鼠體質(zhì)量增長正常,均無早產(chǎn),存活仔鼠36只,出生時體質(zhì)量(94.69±1.73)g。 GPCMV組孕鼠接種GPCMV后全部感染,7 d后均出現(xiàn)病毒血癥的表現(xiàn),表現(xiàn)為躁動、被毛聳立、嗜咬籠架、少食多睡現(xiàn)象,體質(zhì)量至產(chǎn)仔時不增或少增等,有3只孕鼠體質(zhì)量甚至下降,接種17 d后死亡1只;4只孕鼠早產(chǎn);存活仔鼠15只,出生時體質(zhì)量(78.70±3.99)g,均感染GPCMV。雙黃連組孕鼠GPCMV感染率為80%(8/10),病毒血癥的表現(xiàn)較GPCMV組輕,孕鼠無死亡;2只孕鼠早產(chǎn);存活仔鼠19只,出生時體質(zhì)量(85.56±4.47)g,13只(68.4%)感染GPCMV。GPCMV組和雙黃連組存活仔鼠均明顯少于正常組(P均<0.05),仔鼠體質(zhì)量均明顯低于正常組(P均<0.05)。雙黃連組孕鼠GPCMV感染率、早產(chǎn)孕鼠率及仔鼠GPCMV感染率均明顯低于GPCMV組(P均<0.05),存活仔鼠數(shù)和仔鼠體質(zhì)量明顯高于GPCMV組(P均<0.05)。
2.2各組靜脈血GPCMV-DNA載量及Ach水平、AchE活性比較 GPCMV組靜脈血GPCMV-DNA載量和AchE活性均明顯高于正常組(P均<0.05),Ach水平明顯低于正常組(P<0.05);雙黃連組靜脈血GPCMV-DNA載量和AchE活性均明顯低于GPCMV組(P均<0.05),Ach水平明顯高于GPCMV組(P<0.05)。見表1。
表1 各組仔鼠靜脈血GPCMV-DNA載量及Ach水平、AchE活性比較
2.3各組BAEP測試結(jié)果比較 GPCMV組仔鼠Ⅲ波、Ⅴ波潛伏期和Ⅲ~Ⅴ波、Ⅰ~Ⅴ波峰間期均明顯長于正常組(P均<0.05),Ⅲ波、Ⅴ波波幅均明顯高于正常組(P均<0.05)。雙黃連組仔鼠Ⅲ波、Ⅴ波潛伏期和Ⅲ~Ⅴ波、Ⅰ~Ⅴ波峰間期均明顯短于GPCMV組(P均<0.05),Ⅲ波、Ⅴ波波幅均明顯低于GPCMV組(P均<0.05)。見表2。
表2 各組仔鼠BAEP測試結(jié)果比較
宮內(nèi)感染是造成子代腦損傷的主要致病因素,其中又以缺氧缺血性腦病為多見,也是導(dǎo)致子代死亡和后遺癥的重要病因之一[10-11]。缺氧缺血性腦病的發(fā)生多與宮內(nèi)病毒感染后胎兒腦局部血流減少或暫停有關(guān),胎兒腦組織會因缺氧導(dǎo)致繼發(fā)性腦損傷[12]。宮內(nèi)感染引起的缺氧缺血性腦損傷也是導(dǎo)致海馬神經(jīng)元凋亡的主要原因[13],海馬神經(jīng)元凋亡會造成樹突軸突發(fā)育不良,神經(jīng)元數(shù)量減少,還可直接造成突觸生成受阻和功能性修飾障礙,從而影響子代近期及遠(yuǎn)期的學(xué)習(xí)記憶功能[14]。在學(xué)習(xí)和記憶過程中,海馬神經(jīng)元負(fù)責(zé)各種信號傳遞,在這一過程中,膽堿能纖維突觸釋放神經(jīng)遞質(zhì)Ach,而Ach傳導(dǎo)的信號與認(rèn)知、學(xué)習(xí)記憶功能關(guān)系密切,記憶能力的強弱主要決定于膽堿能纖維是否豐富和Ach水平[15]。AchE為水解突觸上Ach的酶,二者處于動態(tài)平衡。AchE活性過高會水解突觸上的Ach,而Ach過多消耗會造成中樞神經(jīng)損傷,導(dǎo)致認(rèn)知、學(xué)習(xí)記憶功能下降,提高海馬組織Ach水平可增強學(xué)習(xí)和記憶功能[16-17]。因此控制早期宮內(nèi)感染,抑制AchE活性可間接增加Ach,這有利于減輕腦損傷,促進(jìn)子代近期及遠(yuǎn)期智力發(fā)育。
由于GPCMV感染具有動物種族易感性,且可經(jīng)胎盤垂直傳播,感染后的表現(xiàn)與HCMV感染極為接近,故目前在相關(guān)研究中多采用GPCMV宮內(nèi)感染模型來探討HCMV宮內(nèi)感染機(jī)制[18]。本實驗亦選擇此模型進(jìn)行研究,結(jié)果顯示雙黃連組孕鼠GPCMV感染率、早產(chǎn)孕鼠率、仔鼠GPCMV感染率、仔鼠靜脈血GPCMV-DNA載量均明顯低于GPCMV組,存活仔鼠數(shù)、仔鼠體質(zhì)量均明顯高于GPCMV組。提示雙黃連口服液不但可降低孕鼠GPCMV感染率,還可抑制子代感染。由于Ach主要在腦膽堿能纖維突觸上合成和釋放,故檢測子代Ach水平可一定程度上反映其近期和遠(yuǎn)期智力發(fā)育情況。本實驗中雙黃連組仔鼠靜脈血AchE活性明顯低于GPCMV組, Ach水平明顯高于GPCMV組,提示雙黃連口服液通過抑制AchE活性而間接降低AChE對Ach的水解作用,使Ach水平提高,這有利于改善子代因?qū)m內(nèi)感染GPCMV而造成的腦損傷。
BAEP檢測是記錄聲刺激引起的神經(jīng)沖動在腦干聽覺傳導(dǎo)通路上的電活動的重要方法, 所記錄到的電位活動能客觀反映聽神經(jīng)到丘腦水平聽覺神經(jīng)系統(tǒng)功能,是判斷腦干及聽覺傳導(dǎo)通路是否受損的敏感指標(biāo),其不僅可早期、準(zhǔn)確地診斷中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變,判斷聽力損傷程度,還可對損傷部位進(jìn)行定位,為評估腦干和大腦損傷的重要指標(biāo)[19-21]。一般情況下,聽神經(jīng)損傷時Ⅲ波、Ⅴ波波幅異常升高,Ⅲ波、Ⅴ波潛伏期和Ⅲ~Ⅴ波、Ⅰ~Ⅴ波峰間期會異常延長,這在本實驗GPCMV組得以體現(xiàn),說明造模是成功的。而雙黃連組仔鼠Ⅲ波、Ⅴ波潛伏期和Ⅲ~Ⅴ波、Ⅰ~Ⅴ波峰間期均明顯短于GPCMV組,Ⅲ波、Ⅴ波波幅明顯低于GPCMV組,說明雙黃口服液可以改善仔鼠聽神經(jīng)發(fā)育,遏制聽力損傷。
綜上所述,雙黃連口服液早期干預(yù)可抑制GPCMV引起宮內(nèi)感染,降低早產(chǎn)率及正常分娩的子代鼠因GPCMV感染而導(dǎo)致腦損傷的風(fēng)險,可能與雙黃連口服液可抑制GPCMV復(fù)制,阻止病毒母嬰垂直傳播,降低GPCMV-DNA載量,抑制AchE活性,從而減弱對子代神經(jīng)發(fā)育的影響有關(guān)。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。