Vitamin A, an isoprenoid which has cyclohexynyl ring chemically, is known to promote the growth and differentiation during development and regeneration, to maintain the state of health and to improve the vision, and is known to be essential in mucous secretion, reproduction and maintenance of epithelium.
Recently, the anticarcinogenic and antimutagenic effects of vitamin A and the teratogenic effects were reported, however the mechanism of action of vitamin A was not confirmed thoroughly.
In this experiment, the morphological changes after administration of retinol palmitate during the development of hindlimb and differentiation of chondrocytes were observed in the rat fetuses. SpragueDawley rats were used as an experimental animal. The rats were divided into 2 groups : control and vitamin A(retinol palmitate) treated group. In retinol palmitate treated group, 500mg/kg of retinol palmitate(Sigma Chemicals Co.) dissolved in corn oil(Sigma Chemicals Co.) was administered orally with gastric tube once at the day 8.5 of gestation. In the control group, corn oil of equal volume as in retinol palmitate treated group was administered.
On the gestation day 12.5, 13.5, 14.5, 15.5 and 16.5, the rats were sacrificed under ether anesthesia, laparotomized and hysterectomized. Under stereoscope the pregnant sacs and the fetuses were observed, and the body weight of each fetus was measured.
For the observation of external development of hindlimb, the embryos were stained with Nile blue sulfate, and compared the differences between 2 groups. The histological changes were observed light microscopically after routine processing, and H-E & alcian blue staining, and the ultrastructural changes of chondrocytes observed electron microscopically.
The results were as follows ;
1. The survival rate of fetuses was lowered in the retinol palmitate treated group significantly except the day 12.5 of gestation.
2. In the retinol palmitate treated group, the development of hindlimb bud and aggregations of precarti lagenous mesenchymal cell were decreased significantly on the day 12.5 and 13.5 of gestation.
3. Cartilage matrix formation was found initially on the day 13.5 of gestation in control group and on the day 14.5 of gestation in retinol palmitate treated group.
4. Electron microscopic changes of chondrocytes after retinol palmitate administration were as the followings : mitochondrial and IR swelling, decreased filopodia, reduced intercellular space and cartilage matrix, abnormal aggregation of glycogen particles and increased intercellular junctions.
According to the above results, it is considered that retinol palmitate has an inhibitory effect on the hindlimb developmnet by reducing the aggregations of precartilagenous mesenchymal cell and chondrocytic structural and metabolic changes.
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