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目的临床上妇产科使用苯巴比妥钠的目的,主要是为了治疗孕妇癫痫发作。临床研究显示,长期使用苯巴比妥钠可能会导致胎儿多种器官发育畸形。本课题利用鸡胚模型,研究苯巴比妥钠对胚胎期骨发生的影响及其可能具体机制。方法采用不同浓度的苯巴比妥钠处理鸡胚,培养到胚胎发育第17天时取出观察其骨骼发育情况;利用组织切片及染色、免疫荧光、RT-PCR、细胞高密度培养、成管实验、尿囊膜及卵黄膜血管生成等实验方法,观察经苯巴比妥钠处理过的胚胎骨骼发育的情况及其中关键基因,如软骨/骨发生相关因子、血管发生相关因子等的表达情况,并结合肢芽间充质细胞体外原代培养、成骨细胞株MC3T3-E1及脐静脉血管内皮细胞HUVECs探索苯巴比妥钠造成骨骼发育异常的机制。结果暴露于过量的苯巴比妥钠导致鸡胚出现了明显的骨骼发育畸形,主要表现为长骨长度缩短及矿化受抑制。我们按照骨发生的进程探索了造成骨骼发育畸形的具体原因。首先肢芽间充质细胞原代培养的实验结果,提示过量苯巴比妥钠抑制了间充质细胞向软骨细胞的分化及之后的软骨细胞的增殖。在尿囊膜、卵黄膜血管生成及内皮细胞体外培养实验中,我们发现苯巴比妥钠抑制血管内皮细胞的增殖、迁移和成管能力,RT-PCR分析显示苯巴比妥钠处理之后的组织HIF-1α、VEGFA及VEGF-R1等血管发生相关因子的表达均下调,提示苯巴比妥钠抑制了血管生成,影响血管系统延伸入骨组织,进一步导致长骨的矿化受抑制。形态学实验及体外细胞系培养的结果说明苯巴比妥钠抑制成骨细胞增殖、破坏其细胞骨架结构并影响成骨细胞的矿化,从而进一步导致鸡胚体内长骨长度缩短。结论本研究结果表明胚胎暴露于过量的苯巴比妥钠中会导致骨骼发育畸形,这一畸形可能是由两方面的原因造成的:苯巴比妥钠可能抑制了成骨细胞的增殖和矿化从而抑制骨发生,同时又通过抑制血管内皮细胞的增殖、迁移能力和成管能力进而抑制血管发生,这两个方面共同导致了长骨的矿化被抑制最终使长骨长度缩短。此外,苯巴比妥钠还可能通过抑制间充质细胞向软骨细胞分化,从而使长骨在最开始就形成了一个较小的软骨雏形,这也是导致长骨长度缩短的另一个原因。