你还敢乱吃吗?看母亲饮食如何影响后代的
导读 | 最近的一项研究表明,妊娠期和哺乳期进食高脂肪的食物,会导致后代的表观遗传学改变。这些变化影响着受胃肠激素GIP调节的代谢途径,后代成年后更容易发生肥胖和胰岛素抵抗——2型糖尿病的前兆。据作者介绍,类似的机制不排除发生在人类身上。 |
最近的一项研究表明,妊娠期和哺乳期进食高脂肪的食物,会导致后代的表观遗传学改变。这些变化影响着受胃肠激素GIP调节的代谢途径,后代成年后更容易发生肥胖和胰岛素抵抗——2型糖尿病的前兆。据作者介绍,类似的机制不排除发生在人类身上。
本研究主要作者Michael Kruse和Farnaz Keyhani-Nejad与德国环境健康研究中心的研究人员合作,将这项研究成果发表在了国际学术期刊《Diabetes》上。
全世界的科学家们观察到,肥胖母亲孕育的孩子,患肥胖和代谢紊乱的风险更高。最近的研究结果表明,饮食相关的表观遗传效应可能也在这其中发挥了因果作用。由于人类和小鼠在遗传学上非常相似,因此,许多科学家用小鼠模型在受控条件下来研究这些疾病。因为在人类身上进行这样的研究是不可能的。
这项研究主要集中在,孕期和哺乳期母亲饮食对GIP调控的代谢途径,所产生的表观遗传学影响。GIP是摄取食物后消化道释放的一种激素,可刺激胰腺的胰岛素分泌。它影响着脂肪细胞的新陈代谢和骨骼肌中的脂肪氧化,并作为合成代谢激素促进体重增加。这些影响是由GIP通过GIP受体介导的。如果Gipr-/-小鼠中也缺乏这种受体,激素就不能发挥其自然作用,动物通常不会发生肥胖和胰岛素抵抗。由于Gipr-/-小鼠模型很适于研究GIP调节的代谢途径,所以研究人员利用这种小鼠品系进行这项研究。小鼠模型的野生型品系作为对照。
首先,研究者将小鼠母亲分为三组,它们在怀孕期间和哺乳期饲喂不同的食物:
1组:Gipr-/-小鼠饲喂高脂肪饮食
2组:Gipr-/-小鼠喂食普通饲料
3组:具有完整GIP受体的野生型小鼠,喂食普通饲料
断奶后,三组小鼠母亲的所有后代喂食正常饲料22周的时间,然后再喂食高脂饮食20周的时间。
科学家们观察到,1组和3组小鼠的成年后代,在20周的高脂肪饮食中,虽然比2组小鼠的后代进食更少,但却获得了大量的脂肪。它们的血液中还具有高水平的胆固醇、葡萄糖和胰岛素。此外,它们表现出了脂肪组织炎症增加、脂肪细胞扩大,肌肉中氧化脂肪少。此外,研究人员发现,与2组小鼠相比,在1组和3组小鼠中,不同基因的活性发生了变化。这些基因在肌肉的脂肪氧化作用和脂肪组织的炎症过程中起着作用,或参与了大脑对能量消耗的调控。
本文资深作者Pfeiffer说:“改变了的基因活性,可以部分地追溯到甲基化,即表观遗传改变。我们的研究结果表明,GTP间接地通过降低下丘脑的胰岛素敏感性,也在能量消耗中起了一定的作用,这是由大脑控制的。”
这是一个全新的发现。这些结果在何种程度上可以应用于人类,仍有待于进一步研究。但是,很显然,这项研究进一步支持了一种观念:饮食不仅对个体有直接影响,而且还可能影响后代。近年来,相继有研究提出饮食对后代产生的不同影响。
孕前饮食会影响后代的甲基化
科学家们首次在人类中证实,女性怀孕前的饮食情况会对其子女的基因功能产生永久性的影响。这项研究于2014年四月二十九日发表在《Nature Communications》杂志上。
孕期高脂饮食、肥胖危害胎儿干细胞
美国俄勒冈健康科学大学(OHSU)Doernbecher儿童医院的医学科学家们发现,妊娠期高脂饮食和肥胖,可危害胎肝的血液形成系统或造血干细胞系统,胎肝负责生成和维持终身的血液和免疫系统功能。相关研究结果发表在2014年12月的《Molecular Metabolism》杂志。
在此之前也有研究表明父亲饮食方式对后代有影响,如下:
父亲饮食的重大影响
2015年12月,一项新研究表明,在交配之前的仅1天或2天内增加雄性果蝇饮食中的糖,所引起的一些改变可影响胚胎中的基因表达由此导致它们的后代肥胖。也有证据表明,相似的系统调控了小鼠和人类的肥胖易感性。这项研究发表在12月4日《细胞》(Cell)杂志上。(Cell文章原标题:Paternal diet defines offspring chromatin state and intergenerational obesity)
父亲饮食影响后代健康
有越来越多的证据表明,早在要孩子之前父母的生活方式及其所居住的环境,可能会影响后代的健康。最近,哥本哈根大学Novo Nordisk基金会基础代谢研究中心带领的一项研究,揭示了其中的原因。相关研究结果发表在2015年12月的《Cell Metabolism》。
父亲饮食会通过精子RNA影响后代
近年来人们逐渐意识到,男性能通过多种途径对自己的后代产生影响,比如精子表观基因组、微生物组转移和精液信号传导。Science杂志2015年十二月发表了两项引人注目的小鼠研究。研究表明,父亲的饮食会改变精子的RNA,进而影响后代的基因调控。(两篇原文:Sperm tsRNAs contribute to intergenerational inheritance of an acquired metabolic disorder和Biogenesis and function of tRNA fragments during sperm maturation and fertilization in mammals)
你的不良饮食可影响孙辈健康
现在一项以低纤维饮食喂养多代小鼠的新研究表明,每一代小鼠肠道细菌的多样性会进一步地大幅下降,表明随着我们不断地食用当代的精制食物会发生什么。这项工作或可帮助解释现在许多西方疾病,如炎症性肠病和肥胖上升的原因。相关研究论文发布在2016年1月13日的《Nature》杂志。
由此可见,吃什么事关重大,可不是你自己一个人的事儿。
(转化医学网360zhyx.com)
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