分享自:

哺乳期逆洛素暴露改变母鼠乳汁成分并扰乱后代代谢稳态

期刊:Science of the Total EnvironmentDOI:10.1016/j.scitotenv.2023.164929

这篇文档属于类型a,即报告了一项原创性研究。以下是针对该研究的学术报告:


作者与机构
本研究的主要作者包括Yongguo Dai、Qi Guo、Kequan Xu、Zheng Gong、Shuaikai Qiu、Xiaoxiang Sun、Jie Liu、Yuxi Wang、Zhixin Yang、Hui Wang和Yu Guo。研究团队来自武汉大学泰康医学院(基础医学院)药理学系,以及湖北省发育源性疾病重点实验室。该研究于2023年发表在《Science of the Total Environment》期刊上,文章编号为164929。

学术背景
本研究属于毒理学与代谢学领域,重点关注吡咯里西啶生物碱(Pyrrolizidine Alkaloids, PAs)对哺乳期母鼠及其后代代谢的影响。PAs是一类广泛存在于植物中的环境毒素,通过污染土壤、水源、植物和食物对人类和牲畜健康构成威胁。已有研究表明,PAs可通过母乳传递给哺乳期婴儿,但其对母乳成分及后代代谢的长期影响尚不明确。因此,本研究旨在探讨哺乳期暴露于典型PAs——倒千里光碱(Retrorsine, RTS)对母乳成分及后代葡萄糖-脂质代谢的影响,并揭示其潜在机制。

研究流程
研究分为以下几个主要步骤:
1. 动物实验设计
- 研究对象为Wistar大鼠,分为对照组和RTS暴露组,每组10窝(每窝1只母鼠和8只幼鼠)。
- 从产后第1天(PD1)到第22天(PD22),母鼠每天通过灌胃给予5 mg/kg的RTS。
- 在PD22和PD84分别采集幼鼠的血清和肝脏组织进行分析。

  1. 母乳样本采集与代谢组学分析

    • 在PD20采集母乳样本,使用非靶向代谢组学方法分析母乳成分。
    • 通过超高效液相色谱-质谱联用技术(UHPLC-QE Orbitrap/MS)检测母乳中的代谢物,并进行多变量数据分析(PCA和OPLS-DA)。
  2. 生化与组织学分析

    • 检测幼鼠血清中的肝功能指标(AST、ALT、AKP、TBA)及葡萄糖、脂质代谢相关指标(TG、TCHO、LDL-C、HDL-C、FFA)。
    • 对肝脏组织进行HE染色、油红O染色和PAS染色,评估肝脏脂肪变性和糖原含量。
  3. 基因表达分析

    • 使用RT-qPCR技术检测肝脏中PPARα和FGF21基因的表达水平,评估PPARα-FGF21轴的变化。

主要结果
1. 母乳成分变化
- RTS暴露显著改变了母乳成分,共鉴定出114种差异代谢物,其中109种代谢物在RTS组中显著下调,主要为脂质和类脂分子。
- RTS及其衍生物在暴露组母乳中显著增加,而母乳中的甘油三酯(TG)和总胆固醇(TCHO)含量显著降低。

  1. 后代代谢紊乱

    • RTS暴露导致幼鼠肝脏损伤,表现为血清转氨酶(AST、ALT)水平升高和肝脏脂肪变性。
    • 幼鼠血清葡萄糖水平降低,而成年雄性后代的血清葡萄糖水平升高。
    • RTS暴露还导致幼鼠和成年后代的血清甘油三酯(TG)水平升高,肝脏糖原含量降低。
  2. PPARα-FGF21轴的持续抑制

    • RTS暴露显著下调了幼鼠和成年后代肝脏中PPARα和FGF21基因的表达,表明PPARα-FGF21轴受到持续抑制。

结论与意义
本研究发现,哺乳期RTS暴露通过改变母乳成分(尤其是脂质含量)和诱导肝脏损伤,干扰了后代的葡萄糖-脂质代谢。PPARα-FGF21轴的持续抑制可能是导致后代代谢紊乱的关键机制。这一研究为PAs的发育毒性提供了新的证据,并提示哺乳期女性应特别关注PAs的暴露风险。此外,母乳中的PAs可能作为母亲内部暴露和婴儿外部暴露的非侵入性生物标志物。

研究亮点
1. 首次系统研究了哺乳期RTS暴露对母乳成分及后代代谢的长期影响。
2. 通过非靶向代谢组学技术全面分析了母乳成分的变化,揭示了脂质含量减少是RTS暴露的主要特征。
3. 发现PPARα-FGF21轴的持续抑制是RTS暴露导致后代代谢紊乱的关键机制。
4. 为PAs的发育毒性研究提供了新的实验证据和理论支持。

其他有价值的内容
研究还探讨了RTS暴露对母乳中其他代谢物(如核苷酸、类固醇等)的影响,并提出了这些变化可能对后代免疫功能和神经系统发育的潜在影响,为未来研究提供了新的方向。


以上报告全面介绍了该研究的背景、方法、结果及其科学意义,适合向其他研究人员传达研究的核心内容与价值。

上述解读依据用户上传的学术文献,如有不准确或可能侵权之处请联系本站站长:admin@fmread.com