FASEB JOURNAL:利用妊娠湖羊模型研究营养不良引起母体和胎儿肝脏脂代谢紊乱、氧化应激
本研究中心薛艳锋博士在《FASEB JOURNAL》期刊发表了一篇题为“ Undernutrition-induced lipid metabolism disorder triggers oxidative stress in maternal and fetal livers using a model of pregnant sheep ”的研究论文,薛艳锋博士为第一作者,毛胜勇教授为通讯作者。
在妊娠晚期,胎儿快速生长发育所需的能量很多,孕妇极易出现负能量平衡(NEB)。为了适应这种情况,动物体脂肪动员增加能量供应,导致血液和肝脏中高浓度的非酯化脂肪酸(NEFAs)和β-羟基丁酸(BHBA)的脂质代谢紊乱。相对于妊娠晚期的母羊,由于胎儿生长发育迅速,常会自发患上NEB,怀有两个及以上胎儿的母羊往往会出现更严重的情况。因此,本研究以妊娠湖羊为模型,研究负能量平衡(NEB)时母婴肝脏脂质代谢和氧化状态,有助于探索新方法减轻孕期氧化应激、改善母婴健康。
本研究旨在研究营养不良时母体和胎儿肝脏的氧化状态和抗氧化能力,以及氧化应激与脂质代谢紊乱的关系。本试验选取20只体况相似(60.6±4.9公斤)胎次相近(2-3胎)的纯种湖羊(妊娠108天),并连续监测7天的日采食量。在妊娠115天,将20只母羊随机分为对照组(CON)和试验组(TR),分别给予CON和TR母羊100%和30%的日粮(按初步试验计算的日采食量),建立动物模型。采样时将CON组和TR组的母羊全部处死,并立即从同一肝脏部位采集母羊和胎儿肝脏样本,进行RNA测序和生化、氧化和抗氧化指标的测定。母羊和胎儿肝脏RNA测序和基因功能分类的结果表明,营养不良对母体和胎儿肝脏抗氧化活性均有显著影响。在负能量平衡模型的母体和胎儿肝脏中,大多数参与抗氧化能力的DEGs表达下调,提示氧化应激可能是由参与抗氧化活性的基因下调引起的。此外,这些下调的抗氧化基因大多与母体和胎儿肝脏NEFAs和BHBA水平呈负相关,而氧化应激指数MDA和H2O2水平则与NEFAs和BHBA水平呈正相关。这表明,母体和胎儿肝脏的氧化应激可能是由脂质降解紊乱引起的。为了验证这一猜想,作者用不同浓度的NEFAs或BHBA处理原代肝细胞。结果表明,高浓度NEFAs和BHBA均可引起原代肝细胞氧化应激和抗氧化能力下降。研究结果证实了营养不良引起的母体和胎儿肝脏的高氧化应激和低抗氧化能力是由高水平的NEFAs和BHBA引起的。
本次实验结果表明妊娠晚期营养不良可引起严重的脂质代谢紊乱,尤其是高浓度NEFAs和BHBA,可引起母体和胎儿肝脏氧化应激和抗氧化能力下降。激活PPARA/RXRA信号通路可以减轻氧化应激并提高抗氧化能力。因此,激活PPARA/RXRA信号通路可能是提高妊娠后期能量供应和减轻氧化损伤的关键策略。
营养不良引起母胎肝脏氧化应激和抗氧化能力低下的机制
文章来源:Yanfeng Xue, Changzheng Guo, Fan Hu, Weiyun Zhu, Shengyong Mao. Undernutrition‐induced lipid metabolism disorder triggers oxidative stress in maternal and fetal livers using a model of pregnant sheep[J]. The FASEB Journal, 2020, 34(5).