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bioRxiv丨研究发现多重压力会导致母体应激进而影响后代发育

 脑声常谈 2024-05-13 发布于上海

不良的饮食和社会心理压力是两种环境因素,可显著影响怀孕期间的产妇健康。虽然已各种小鼠模型来研究母体健康和后代发育之间的关系,但很少有包含反映人类经历复杂性的多种压力来源。啮齿类动物的母体高脂肪饮食(HF)模型已经建立起来,社会不稳定压力(SIS)范式,是一种慢性和不可预测的社会压力形式。

基于此,202455日悉尼大学生命与环境科学学院Markus J Hofer研究团队在bioRxiv杂志发表了“High fat diet consumption and social instability stress impair stress adaptation and maternal care in C57Bl/6 mice”揭示了高脂肪饮食摄入和社会不稳定应激会损害C57Bl/6小鼠的应激适应和母性护理。

为了评估不良的母体饮食和社会压力对母体健康和行为的联合影响,在成年雌性C57Bl/6小鼠中建立了一个新的母应激模型。作者观察到,所有HF+小鼠均表现出快速体重增加、空腹血糖水平升高和糖耐量受损,这与SIS的存在或不存在无关。行为评估显示,所有研究组动物在怀孕前都有类似焦虑的行为存在。然而,在筑巢测试后,观察到所有HF-+小鼠的筑巢质量比HF-小鼠更差的趋势。与其他HF+HF应激组不同,他们在SIS暴露后血浆ACTH和皮质酮水平显著降低,没有在HF+/SIS+性中观察到这种降低。这些发现表明,产妇长期摄入高频饮食,再加上SIS,给产妇应激反应系统带来了沉重负担,导致对后代的负面产后行为。

图一 的高脂肪饮食摄入会导致8周以上的体重快速增加

长期摄入高脂肪饮食会导致所有雌性小鼠的脂肪快速积累,进而增加所有雌性小鼠的体重。所有小鼠每周称重,连续8周。首先,在所有HF+小鼠(HF+/SIS-HF+/SIS+)中,早在喂养第3周就检测到体重明显增加。在自由获取8周时,两组HF+组与LF组相比均超重,无论SIS状态如何。因此,同时进行的SIS对体重增加没有显著影响。

图二 HF+/SIS-和两个LF母体应激组之间的葡萄糖耐量明显受损

作者接下来评估高频饮食可能在多大程度上会改变母体代谢,与LF组相比,所有HF小鼠的空腹血糖水平均升高。然而,与HF-/SIS-小鼠相比,只有HF+/SIS-小鼠显著升高。总的来说,与LF组相比,两组在8周的饮食摄入后均表现出葡萄糖稳态受损,这表明代谢开始向代谢综合征转变。

图三  HF+/SIS+小鼠在SIS后血浆ACTH和皮质酮没有明显降低

为了探究SIS是否对神经内分泌系统有任何影响,作者在两个时间点测量了两种主要应激相关激素和皮质酮的水平:基线和SIS后和/6周的饮食摄入。血浆ACTH随时间的变化而明显改变。与所有其他应激组相比,HF+/SIS+小鼠的ACTH水平平均高得多。双向RM方差分析显示,应激组x时间在血浆皮质酮水平(ng/ml)方面存在显著的交互作用。时间对SIS后皮质酮的影响最大。除HF+/SIS+小鼠外,所有应激组的SIS治疗后血浆皮质酮水平均显著降低。然而,其余应激组在SIS后显示出较大的平均差异。以上结果表明,HF+/SIS+小鼠在6周的SISHF饮食摄入后,没有经历明显的应激相关适应。

图四 孕妇的心衰饮食暴露和/SIS对怀孕前的焦虑样行为没有显著影响

旷场测试中,发现在总运动距离、进入中心区域的数量或进入中心区域的时间百分比之间没有存在明显的交互作用。与HF-/SIS+小鼠相比,HF+/SIS+小鼠在测试过程中平均移动距离更远。因此,虽然所有小鼠在应激组中表现相似,但HF+/SIS+小鼠通常表现出增加的运动活动。高架十字迷宫和旷场试验之后,所有小鼠被单独饲养过夜,可以获得食物和水,并进行筑巢实验Nesting质量的评分标准为1-5。虽然总体筑巢质量有下降的趋势(即HF+动物建造低质量巢),但没有发现所有母性压力组之间有任何统计学相关的变化。结果表明焦虑样行为在很大程度上不受HF饮食和/SIS的影响。


总结

这是第一个将多种环境压力来源纳入一个雌性小鼠模型的研究。作者发现,长期高脂肪饮食和六周的社会不稳定压力相结合会导致代谢功能障碍、压力脆弱性增加和母体行为异常。未来的研究需要进一步理清多种压力源对孕产妇健康、产前和产后发育的相对影响,进行干预策略以减轻负面结果。


文章来源

https:///10.1101/2024.05.02.592294

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