大鼠孕期低鐵干預對仔鼠生長(cháng)發(fā)育期及成年期血液學(xué)參數的影響

付錦艷[1]^, 楊安強¹ 劉烈剛 劉旻¹ 王勇² 馬雅靜³ 程江³

華中科技大學(xué)公共衛生學(xué)院營(yíng)養與食品衛生系， 武漢 430030

摘 要 目的 通過(guò)建立大鼠孕期營(yíng)養性鐵缺乏模型，探討孕期低鐵干預對其仔鼠生長(cháng)發(fā)育期及成年期血液學(xué)參數的影響。方法 將6周齡健康Wistar 雌性大鼠隨機分為二組,實(shí)驗組喂低鐵飼料,對照組喂富鐵飼料。4周后與健康成年Wistar雄鼠同籠交配，孕期低鐵干預持續至哺乳期結束，隨后二組子鼠均轉入富鐵平衡期，持續10周。將實(shí)驗組和對照組各自再分為二小實(shí)驗組，一組給予富鐵飼喂，另一組再給予同前的低鐵飼喂。持續16周后宰殺大鼠，檢測仔鼠Hb、RET、RDW、FEP、及血清鐵、鐵蛋白、轉鐵蛋白等的水平。結果：大鼠孕期低鐵干預可致斷乳仔鼠鐵缺乏;富鐵平衡10周后再行低鐵干預，實(shí)驗組再干預4-6周的Hb、RET值比對照組高并有顯著(zhù)差異；再干預結束TIBC較對照組高并有顯著(zhù)差異。結論：大鼠孕期鐵缺乏對子鼠生長(cháng)發(fā)育期及成年期的鐵攝取能力有遠期的影響，但還沒(méi)有表現出優(yōu)于對照組的抗貧血能力。

關(guān)鍵詞： 孕期  低鐵干預  大鼠  Hb  RET

中圖分類(lèi)號：                     文獻表識碼：A

Effects of low-iron intervention in pregnancy on hematology parameters of adult and the developing offspring

FU Jin-yan^1,2 ，YANG An-qiang²，LIU Lie-gang¹, LIU Min²，Wang Yong⁴,MA Ya-jing³，CHEN Jiang³,

(¹Department of nutrition and food hygiene,tongji ,medical college,huazhong university of science and technology,wuhan 430030;²Department of biochemistry ,medical college of shihezi university,shihezi 832002;³the 1st affiliated hospital of shihezi university,shihezi 832008；experimental animal center of shihezi university,shihezi 832000)

Abstract :Objective Through the establishment of nutritional iron deficient of pregnant rats, we explored the effect of low-iron intervene in pregnant rat on hematologic parameters of its offspring in adulthood .Method Wistar female rats at the age of six-weeks were randomly divided into two groups :experimental group were feeded with  low-iron diet,control group were feeded with iron-sufficient diet.They were mated with healthy male rats after four weeks and the iron intervention were carried out untill the lactation period end.Iron-sufficient diet were then given to all rats for ten weeks and this period were called iron balancing period.After that control group and experimental group were divided into two groups respectively and all the rats were killed to detect Hb、RET、RDW、FEP、SI、SF、TIBC et al after sixteen weeks. Results Iron intervention in pregnant rats resulted in the iron deficiency of their offspring . In comparison with control group,  Hb and RET of the offspring whose mother feeded with low-level iron diet in pregnancy were significantly elevated after four and six weeks in intervention again .While TIBC were also more higher than those of control when intervention period was ended. Conclusion Iron deficiency during pregnant rats produce long-dated affect on iron intake of their offspring in growth phase and adulthood but it did not show stronger capability of anti-anemia than control rats.

Key words：pregnant rat, low iron intervention, hematologic parameters

鐵是人體內最豐富的微量金屬元素，它廣泛參與機體內的代謝過(guò)程，是合成血紅蛋白的重要原料。鐵攝入不足或丟失過(guò)多都可影響血紅蛋白的合成，影響紅細胞的形成與成熟，進(jìn)而引起缺鐵性貧血^[1]。缺鐵性貧血是十分普遍的營(yíng)養性疾病，尤其在發(fā)展中國家的婦女和兒童中患病率很高，育齡婦女和孕婦患缺鐵性貧血更高。孕婦營(yíng)養不良，可影響胎兒發(fā)育，而且影響其成年期的健康。1992年，Barker^[2]報道了胎源性冠心病以來(lái)，眾多研究表明，孕母營(yíng)養不良可導致嬰兒低出生體重和臟器發(fā)育不均衡，是成年期代謝綜合征的主要危險因素。已有研究報道，孕婦患缺鐵性貧血也可致低出生體重。那么對成年期健康是否也帶來(lái)影響？還缺少研究。本研究旨在研究生命早期（孕期至哺乳期）鐵缺乏對成年期鐵代謝的影響，由此間接探討與代謝性疾病的聯(lián)系。現將對血液學(xué)參數影響的部分報道如下：

1 材料與方法

1．1 實(shí)驗動(dòng)物及方法

Wistar雌性健康大鼠30只，體重85～100克； Wistar雄性健康大鼠15只，體重90～105克，購自新疆實(shí)驗動(dòng)物中心（合格證為新醫動(dòng)字162001 證)，用普通飼料喂養適應1周，按血紅蛋白值和體重接近原則將雌鼠分為2組，每組15只。分別是實(shí)驗組（飼喂低鐵飼料，含鐵7.4 mg/kg）和對照組（飼喂富鐵飼料，含鐵320mg/kg）。兩組均自由攝食，飲用去離子水，塑料籠內飼養，實(shí)驗期間控制每天光照時(shí)間為12 h, 室內溫度( 20±2) ℃,濕度40％～60％ 。雄鼠隔離飼養于不銹鋼籠內,每籠4～5 只。飼喂4周后，雌鼠和雄鼠按2 ：1 合籠交配，次日清晨觀(guān)察陰栓結合陰道涂片的方法判別妊娠并計算妊娠期，以觀(guān)察到陰栓或者陰道涂片有活動(dòng)精子為妊娠0天。低鐵干預分2個(gè)階段：

1.1.1 生命早期低鐵干預階段 實(shí)驗組自懷孕前期至哺乳期以低鐵飼喂母鼠，對照組飼喂富鐵飼料。孕期、哺乳期結束，兩組大鼠均改用富鐵飼料飼喂子代大鼠，持續10周，以達到鐵營(yíng)養平衡。此時(shí)，實(shí)驗組和對照組各宰殺8只大鼠，采集眼眶靜脈血（分離血漿）及肝臟備作檢測。

1.1.2 成年期低鐵干預階段  10周的鐵營(yíng)養平衡期之后，實(shí)驗組與對照大鼠各再分出兩小組。一小組飼喂低鐵飼料，另一小組為對照富鐵飼料。實(shí)驗組的小組分別稱(chēng)為：低-低組和低-富組；對照組的小組分別稱(chēng)為：富-低組和富-富組。持續16周。實(shí)驗結束。四小組大鼠禁食12小時(shí)，采集眼眶靜脈血（分離血漿）及肝臟備用。

1.2 飼料及制備：

（1）低鐵飼料 參照官方分析化學(xué)協(xié)會(huì )（association of office analytic chemistry ,AOAC ）配方和美國營(yíng)養學(xué)會(huì )（American institute of nutrition,AIN）-93G實(shí)驗大鼠純合成飼料配方,含有充足的宏量營(yíng)養素和除鐵以外的微量營(yíng)養素。低鐵飼料配方：全脂奶粉58 %、葡萄糖31.2 %、酪蛋白6 %、DL-蛋氨酸0.1%、混合微量元素0.27 %、磷酸二氫鈉2%、碳酸鈣2%、氯化鉀0.5%、氯化膽堿0.15%、混合維生素0.%,測粗蛋白含量20%，鐵含量7.4mg/kg。（2）富鐵飼料即在低鐵飼料中每公斤加入FeSO₄7H₂01.59克，測鐵含量約為320mg/kg, 測粗蛋白含量20%。

1.3 檢測指標

(1)動(dòng)態(tài)監測子鼠生長(cháng)發(fā)育期及成年期再干預各周的血液學(xué)參數變化：血紅蛋白（Hb）、平均紅細胞血紅蛋白含量（MCH）采用雅培CD-1800全自動(dòng)血球分析儀檢測；（2）網(wǎng)織紅計數（RET）煌焦油藍染色計數法的檢測；（3）紅細胞游離原卟啉（FEP）用西安竹林卟啉儀檢測（4）血漿鐵蛋白（SF）放免法：試劑盒購自北京科美東雅生物技術(shù)有限公司。（5）血清鐵（SI）和總鐵結合力（TIBC）檢測：試劑盒購自南京建成生物工程公司。轉鐵蛋白試劑盒（TF）ELISA試劑盒購自immunology consultants laboratory,USA。再干預期結束，四組大鼠禁食12小時(shí)，采眼眶靜脈血，離心血漿備用。

1.3 統計分析 數據用均數±標準差( χ ±S)表示，采用SPSS11.0軟件進(jìn)行t檢驗比較組間差異。

2 結  果

2.1 母鼠鐵干預前后的血液學(xué)參數結果

母鼠孕前經(jīng)歷4周低鐵干預，對照組與低鐵組雌鼠體重、鐵蛋白及血液學(xué)檢測指標均無(wú)顯著(zhù)性差異（P ＞0.05），實(shí)驗期干預4周后（同籠前）2組雌鼠體重及血液學(xué)檢測指標均顯著(zhù)性差異（P＜0.05）（見(jiàn)表1）。實(shí)驗期間，低鐵組大鼠比對照組進(jìn)食量少且大鼠脫毛量多，低鐵組大鼠具有明顯的貧血癥狀,且鐵蛋白檢測值反應了低鐵組大鼠體內鐵儲備比對照組明顯低很多（P<0.05）。結果證實(shí)低鐵組大鼠貧血是由鐵缺乏引起。

表1 母鼠低鐵干預組（實(shí)驗組）與對照組血液數的比較( x ±s , n = 15)

Table1 Comparison of  hematology paramaters in experimental group and control group

組別 干預前 干預后

體重(g) Hb(g/L)  RBC(×10¹²/L) RDW-CV(%) 體重(g)    Hb(g/L)   RBC(×10¹²/L)  RDW-CV(%)  FEP

對照 132.81±6.89  124.87±4.97  5.63±0.276  17.1±2.57    230.97±18.41  147.31±9.97  6.59±0.22  13.66±0.78   1.21±0.21

實(shí)驗 132.78±6.90  121.33±5.45  5.49±0.257  17.3±3.39    207.97±9.41⁽¹⁾ 125.07±12.18⁽¹⁾ 6.61±0.42 26.53±5.31⁽¹⁾ 1.97±0.41⁽¹⁾

注：⁽¹⁾ 與對照組比較P＜0.05，具有統計學(xué)差異。

2.2 孕期低鐵干預對斷乳仔鼠的血液學(xué)參數影響

母鼠孕期低鐵干預其仔鼠斷乳時(shí)Hb、RBC、HCT均顯著(zhù)低于對照組，而FEP、RDW、RET均顯著(zhù)高于對照組，見(jiàn)表2及圖1、圖2。實(shí)驗組網(wǎng)織紅細胞明顯增多，提示機體造血功能旺盛。

表2 孕期低鐵干預對仔鼠血液學(xué)參數的影響 （ x±s，n = 28）

Table2 The effect of low-iron intervention in pregnancy on hematology paramaters of their offspring

注：⁽¹⁾P<0.05, 具有統計學(xué)差異

圖1  實(shí)驗組網(wǎng)織紅計數涂片 （10×40）                   圖2 對照組網(wǎng)織紅計數涂片（10×40）

Figure 1 Smear of reticulocyte counting in      Figure 2 Smear of reticulocyte counting in control group

Experimental group

2.3 孕期低鐵干預對仔鼠補鐵平衡10周后血液學(xué)參數的影響

生長(cháng)發(fā)育期仔鼠經(jīng)歷10周富鐵平衡期，機體鐵代謝實(shí)驗組和對照組各指標均無(wú)顯著(zhù)差異，提示低鐵干預組大鼠機體鐵營(yíng)養水平已經(jīng)趨于平衡。見(jiàn)表3

表3  鐵營(yíng)養平衡后兩組血液學(xué)參數的比較（ x±s，n=16）

Table3 Comparison of iron nutrition parameters in experimental group and control group

注：P＞0.05 ,兩組各項指標均無(wú)統計學(xué)差異

2.4 孕期低鐵干預對仔鼠成年后血液學(xué)指數的影響

2.4.1仔鼠平衡10周結束轉入再干預期，動(dòng)態(tài)觀(guān)察整個(gè)再干預期間Hb、FEP、RET、RDW出現的變化。低鐵干預4周后，低-低組Hb合成顯著(zhù)高于富-低組（P<0.01），而低-富組在低鐵干預4周、6周時(shí)，Hb值均顯著(zhù)高于富-富組（P<0.05），而FEP、RET、RDW呈現波動(dòng)，總的趨勢看低-低組較對照富-低組值高；低-富組及富-富組Hb、RET、FEP隨實(shí)驗周的延長(cháng)總體呈現下降趨勢，并沒(méi)有因為充足的鐵飲食而增加鐵的利用。見(jiàn)表4、表5及圖3、圖4。

表4  低鐵再干預各周Hb（g/l) （ x±s，n=8 ）

Table 4  The Hb of every two weeks after low-iron intervention again

注：⁽¹⁾與富-低組比較，P<0.05,具有統計學(xué)差異

表5  富鐵再干預各周Hb（g/l) （ x±s，n=8 ）

Table 5  The Hb of every two weeks after affluent-iron intervention again

注：⁽¹⁾與富-富組比較，P<0.05，具有統計學(xué)差異

圖3  低鐵再干預各周FEP結果                     圖4 低鐵再干預各組RET結果

Figure 3 The FEP of every two weeks after                  Figure 4 The RET of every two weeks after

low-iron intervention again                                low-iron intervention again

2.4.2 再干預鐵干預16周后對造血系統鐵代謝的影響見(jiàn)表6、表7

低鐵干預16周后，低-低組與對照富-低組及低-富與富-富組SF、SI、鐵飽和度、UIBC無(wú)顯著(zhù)差異，而TIBC均顯著(zhù)高于對照組（P<0.05），低-低組TF顯著(zhù)高于富-低組（P<0.05），提示鐵轉運能力增強。

表6.再干預期低鐵對鐵營(yíng)養參數的影響（x±s，n=8）

Table 6 The effect of low-iron intervention again on iron nutrition parameters

注：⁽¹⁾P<0.05 ，具有統計學(xué)差異

表7.再干預期富鐵對鐵營(yíng)養參數的影響（x±s,n=8）

Table 7 The effect of affluent-iron intervention again on iron nutrition parameters

注：⁽¹⁾P<0.05，具有統計學(xué)差異

3 討  論

鐵是人體必需的微量元素，參與體內氧的轉運、交換和組織呼吸過(guò)程，是合成血紅蛋白的重要原料，紅細胞生成除要求骨髓造血功能正常外，還要有足夠的造血原料，制造紅細胞的主要原料為蛋白質(zhì)和二價(jià)鐵，紅細胞中含鐵約占機體總鐵的2／3，鐵在骨髓造血細胞中與卟啉結合形成高鐵血紅素，再與珠蛋白合成血紅蛋白，對人體健康有重要意義。已有大量研究表明，由于鐵缺乏的絕大多數不良作用發(fā)生在生長(cháng)發(fā)育期，從嬰兒期、兒童期直到青少年期，且早年發(fā)生的不利影響幾乎難以修復，因此有人認為，至少在20歲以前應該保持充足的鐵供給^[3]。

本實(shí)驗采用單純喂飼方法先使孕期大鼠鐵缺乏， 再對其仔鼠進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤觀(guān)察。研究中對照組飼料的鐵含量采用“富鐵”級，一是依據文獻報道^[4-7]普通飼料鐵含量（100-385mg/kg）,鐵過(guò)量飼料鐵含量要在1000mg/kg^[8-9]以上；二是依據我們前期實(shí)驗研究^[10]，以確保大鼠對鐵需求的滿(mǎn)足。整個(gè)實(shí)驗過(guò)程經(jīng)歷三期（低鐵干預期、平衡期和再干預期）。我們在前期研究中已經(jīng)證實(shí)：孕期母鼠鐵缺乏不僅會(huì )影響母鼠自身健康還會(huì )導致仔代體內鐵儲備不足和體質(zhì)健康^[11]。研究中，母鼠孕前給予低鐵干預的仔鼠在低鐵干預結束后，給予了10周的富鐵平衡期，以使其恢復機體鐵儲備，彌補由于生命早期遭受的低鐵干預帶來(lái)的儲鐵不足。血清鐵蛋白是常用的用來(lái)衡量機體鐵儲備的指標，而血清總鐵結合力反映了血清中轉鐵蛋白所能結合鐵的最大能力.，能間接代表血清中轉鐵蛋白含量。因此研究中平衡期結束之后，確定兩組鐵蛋白指標無(wú)顯著(zhù)差異之后迅速轉入再干預期。在低鐵再干預初期（4-6周時(shí)），母鼠孕前低鐵干預組的仔鼠其Hb對低鐵刺激較對照表現出強的合成能力，低-低組Hb合成顯著(zhù)高于富-低組（P<0.01），低-富組Hb值顯著(zhù)高于富-富組（P<0.05），這與我們先前的研究結果一致。再干預16周時(shí)，低-低組較富-低組，低-富組較富-富組，Hb值雖然無(wú)顯著(zhù)性差異，但低-低組總體上較其余各組H b值要低。另外，低-低組較富-低組，低-富組較富-富組TIBC均顯著(zhù)性增加，血清鐵、鐵蛋白、不飽和鐵結合力以及轉鐵蛋白飽和度雖然無(wú)顯著(zhù)性差異，但發(fā)現生命早期鐵缺乏程度大的低-低組，到實(shí)驗結束，機體的鐵蛋白水平總體上較其他組（富-低組、低-富組、富-富組）偏高，這些結果均提示生命早期低鐵干預的大鼠成年再次低鐵干預初期，低-低組對低鐵刺激的反應是積極的、有效的，通過(guò)加強鐵的轉運，促進(jìn)鐵的吸收和利用，網(wǎng)織紅細胞的增生能力（RET）和H b合成能力都顯著(zhù)強于對照組，但隨著(zhù)鐵缺乏的逐漸加重，低-低組大鼠生命早期體內鐵儲備明顯不足，加之由于在平衡期也沒(méi)有充足的鐵儲備（見(jiàn)表2），最終低-低組與對照組相比沒(méi)有表現出更強的抗貧血能力。研究中還發(fā)現，生長(cháng)發(fā)育期以及成年期均給予了富鐵飼喂的低-富組，在富鐵飼喂之后確實(shí)能很快糾正機體鐵儲備不足以及Hb合成不足，提示生命早期低鐵干預的大鼠其血液學(xué)指數在生長(cháng)發(fā)育期以及成年期在給予富足鐵飼喂之后是可以恢復的，而由此導致的神經(jīng)系統及對成年營(yíng)養代謝性的不利影響可能無(wú)法得到恢復和糾正^[12-13]。

綜上，孕期母鼠鐵缺乏對仔鼠生長(cháng)發(fā)育期及成年期的攝鐵能力有積極的影響，但最終生命早期經(jīng)歷低鐵干預的大鼠再次接觸低鐵逆境沒(méi)有表現出優(yōu)于對照組的抗貧血能力。這與我們先前的研究結果不一致^[10]。生命早期鐵缺乏的仔鼠具有對鐵吸收較強的能力，這種能力可以保持到成年，但是本研究結果，只是在轉鐵蛋白和鐵蛋白水平上，并沒(méi)有在Hb水平上體現出來(lái)。此與我們既往的實(shí)驗不一致。考慮可能的原因，低鐵干預從孕前4周即開(kāi)始，干預時(shí)間很長(cháng)，可能影響到血紅蛋白的合成代謝中-珠蛋白合成的某一環(huán)節；另外，生長(cháng)發(fā)育期是機體大量需要營(yíng)養素的特殊關(guān)鍵時(shí)期，研究中該期雖然給予了10周的富鐵平衡，其中6周是生長(cháng)期，成年期僅4周，并且經(jīng)過(guò)檢測，平衡結束后大鼠體內血液學(xué)指數已經(jīng)和對照組齊同，但是難以預測，由于生命早期鐵缺乏所帶來(lái)的對其他物質(zhì)代謝的負面影響也可能會(huì )影響到成年的血液學(xué)指數。因此孕期母鼠鐵缺乏對仔鼠生長(cháng)發(fā)育期及成年期的攝鐵能力的影響還有待進(jìn)一步深入的研究。

參 考 文 獻

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