铁对维持机体正常的生理功能有重要意义^〔1〕, 但铁缺乏症却是一种全球范围内的常见病, 多见于婴儿、儿童、妇女及贫穷的人群^〔2〕。研究表明, 缺铁性贫血(IDA)是孕期最常见的营养缺乏病之一, 对母体健康和妊娠结局均产生一定影响^〔3〕, 且孕期铁缺乏直接影响胎儿的生长发育^〔4〕, 甚至是子代成年后患代谢性疾病的危险因素之一。建立合适的孕期铁缺乏模型是研究孕期铁缺乏的关键。本研究参考美国分析化学家组织(AOAC)推荐的配方^〔5〕, 加以改进, 制备低铁饲料和富铁饲料(除铁以外其他成分完全相同), 并建立孕期铁缺乏大鼠模型, 观察孕期铁缺乏对仔鼠发育的影响以及成年后对铁代谢的影响。现将结果报告如下。

(1)实验动物:体重85~100 g雌性健康Wistar大鼠30只, 体重80~105 g。雄性健康Wistar大鼠15只(新疆实验动物中心, 合格证号:新医动字162001)。(2)饲料及制备:低铁饲料按AOAC推荐的低铁饲料配方^〔5〕加以改进: ①全脂奶粉52%、葡萄糖39%、干酪素5%、混合盐4%、混合维生素0.3 g/kg。经原子吸收分光光度法测定低铁饲料铁含量为7.4 mg/kg, 蛋白含量为17.9%。②全脂奶粉39%、葡萄糖42%、干酪素15%、混合盐4%、混合维生素0.3 g/kg。经原子吸收分光光度法测定低铁饲料铁含量为6.4~16.6 mg/kg, 蛋白含量为19.7%~24.5%。富铁饲料(加铁饲料)即在低铁饲料①中加入FeSO₄·7H₂O 7.5 g, 经原子吸收分光光度法测定饲料中铁含量为300~318 mg/kg, 蛋白含量为19.6%~21.3%。2组均自由饮用去离子水。

雌性大鼠饲以足量基础饲料和自来水, 适应性饲喂5 d后, 随机分为低铁组和对照组, 每组15只。实验期间控制每天光照时间为12 h, 室内温度为(20±2)℃, 湿度为40%~60%。2组大鼠分雌雄饲养于塑料不锈钢笼内, 每笼4~5只。对照组大鼠给予富铁饲料, 实验组给予低铁饲料, 2组均饮用去离子水; 雄性大鼠不锈钢笼内饲养。4周后将雌鼠与雄性大鼠按2:1同笼交配, 次日用生理盐水冲洗雌鼠阴道做阴道涂片于低倍镜下观察, 以镜下见精子(孕0 d)计算妊娠期。对照组喂加铁饲料, 低铁组喂低铁饲料①至仔鼠出生后第10 d, 仔鼠出生后第11 d至断乳喂低铁饲料②。

(1)体重:雌鼠进入实验阶段后每周测量体重1次至产仔; 仔鼠在出生后第1, 6, 11, 16, 21 d测量体重(5次)。(2)血液学指标: 2组雌鼠分别在进入实验期前1天及同笼前采眼眶静脉血, 各2次。采用雅培CD-1800全自动血球分析仪检测血红蛋白(Hb)、平均红细胞容积(MCV)、平均血红蛋白含量(MCH)及红细胞平均分布宽度(RDW)等值; 采用卟啉仪检测游离红细胞原卟啉(FEP); 酶联免疫吸附法(ELISA)检测血浆中铁蛋白。

采用SPSS软件进行方差分析、t检验及χ²检验, 比较组间差异。

表 1

表 1 不同组别雌鼠干预4周后各项检测指标的比较(x±s, n=15)

表 1 不同组别雌鼠干预4周后各项检测指标的比较(x±s, n=15)

实验前, 对照组与低铁组雌鼠体重、铁蛋白及血液学检测指标差异均无统计学意义; 实验期干预4周后(同笼前) 2组雌鼠体重及血液学检测指标差异均有统计学意义(P < 0.05)。实验期间, 低铁组大鼠比对照组进食量少且大鼠脱毛量多, 低铁组大鼠具有明显贫血症状; 实验前, 对照组血浆铁蛋白为(410.98±310.75) μmol/L, 同笼前为(150.12±41.64) μmol/L; 低铁组则分别为(371.16±127.0), (62.40±16.11) μmol/L, 低铁组大鼠体内铁储备比对照组明显降低(P < 0.05), 表明低铁组大鼠贫血是由铁缺乏引起。

表 2

表 2 2组仔鼠出生及断乳日存活情况比较

表 2 2组仔鼠出生及断乳日存活情况比较

表 2可见, 对照组与低铁组受孕率均为83.3%;低铁组活胎率为80.8%, 断乳存活率为51.2%, 对照组对应分别为95.5%, 83.8%;对照组与低铁组相比, 活胎率及存活率差异均有统计学意义(P < 0.05)。低铁组仔鼠在出生后第1, 6 d体重分别为(6.55±0.88), (10.58±1.89) g, 均高于对照组仔鼠的(6.03±0.87), (8.13±1.57) g; 而仔鼠出生后第11, 16, 21 d (断乳日), 对照组仔鼠体重分别为(21.15±6.02), (35.05±3.17), (54.86±4.36) g, 均高于低铁组仔鼠的(18.28±3.97), (24.06±5.04), (44.17±4.70) g, 差异均有统计学意义(P < 0.05), 表明低铁组仔鼠生长发育迟缓。

本实验采用单纯喂饲方法建立孕期大鼠铁缺乏模型, 干扰因素单一, 所得数据可靠。观察指标包括体质观察和血液学参数检测及血浆铁蛋白检测, 对缺铁的评价比较全面和客观。分期给予铁含量不同的低铁饲料, 使其更符合人类孕期铁缺乏大多是轻度和中度铁缺乏的实际情况。结果显示, 2组大鼠在干预前血红蛋白值均较低且红细胞体积分布宽度较大, 表明大鼠存在生长期的生理性贫血现象。进入实验阶段4周后, 低铁组血液学指标与对照组相比, 差异均有统计学意义(P < 0.05), 表明低铁组的贫血状态, 且贫血类型为小细胞非均一性贫血(即小细胞低色素性贫血)。低铁组铁蛋白值亦低于对照组(P < 0.05), 且干预后期观察到低铁组脱毛量增多, 均符合缺铁性贫血的临床表现。低铁组仔鼠在出生1周内体重的比加铁组仔鼠高, 可能是因为低铁母鼠产仔数少, 哺乳情况较好, 所以仔鼠体重高; 但与对照组相比, 低铁组仔鼠生长缓慢、脱毛严重(后期明显), 以至在断乳时表皮裸露, 具有典型的贫血特征, 且断乳日低铁组仔鼠存活率与对照组比较, 差异有统计学意义。结果提示, 缺铁性贫血可使妊娠母体生殖机能水平降低, 子代生长发育速度减慢, 严重缺铁贫血可致子代死亡。