MolMetab|妊娠期糖尿病對新生兒肝髒代謝的影響

百姓健康頻道 2024-05-06 16:52:39

【CMT&CHTV 文獻精粹】

導語: 妊娠期糖尿病(GDM)不僅對孕婦健康構成挑戰,更可能通過改變胎兒的宮內環境,對新生兒代謝健康造成長期影響。本文爲我們提供了深入的多組學分析,揭示了母體高血糖如何影響新生兒肝髒的代謝途徑。這項研究采用糖尿病豬模型,通過蛋白質組學、代謝組學和脂質組學的綜合分析,爲我們理解GDM對子代代謝健康的影響提供了寶貴的科學依據。 通過這篇文章,我們能夠獲得母體高血糖對新生兒代謝健康影響的全面視角,爲未來的臨床實踐和研究提供新的方向。

妊娠期糖尿病(GDM)是全球範圍內日益突出的公共衛生問題,其影響並不僅限于孕期。GDM不僅對母親的健康産生直接影響,更可能通過改變胎兒的宮內環境,對子代的健康造成長期的影響,包括增加子代未來可能發生的代謝綜合征和2型糖尿病等疾病風險。然而,盡管學界對GDM及其潛在影響已有了一定的理解,但關于母體糖尿病如何具體影響新生兒肝髒的代謝機制,以及如何通過早期幹預來預防這些並發症的發生等問題仍然尚未完全解答。這些問題的解答對于我們制定有效的預防策略,以及改善子代的長期健康狀況具有重要的意義。

2023年4月,《Molecular Metabolism》雜志發表了一篇題爲《Maternal hyperglycemia induces alterations in hepatic amino acid, glucose and lipid metabolism of neonatal offspring: Multi-omics insights from a diabetic pig model》的研究文章,采用糖尿病豬模型,運用多組學技術,深入探討了母體高血糖對新生兒肝髒氨基酸、葡萄糖和脂質代謝的影響,爲我們提供了全新的研究視角和深入的洞察,也爲早期幹預和預防策略的制定提供了重要的科學依據。

研究方法本研究是一項多組學分析,旨在探究母體高血糖對新生豬肝代謝的影響。研究者通過對比基因糖尿病豬模型的後代與野生型豬模型的後代,收集了3天大的豬崽的肝髒和血清樣本。利用質譜技術,進行了蛋白質組學、代謝組學和脂質組學的分析,以揭示母體糖尿病對新生兒肝髒代謝途徑的影響。數據分析采用了先進的生物信息學工具,包括數據獨立采集(DIA)策略、目標代謝組學測量、脂質組學提取和測量,以及臨床化學參數的測定。通過這些方法,研究者能夠全面評估母體高血糖對新生兒肝髒代謝的影響,並揭示潛在的分子機制。

研究結果脂質代謝的改變既往研究發現,在由糖尿病母豬所生的後代(PHG)中,肝髒細胞內的脂滴積累顯著增加,盡管關鍵的脂肪生成酶如脂肪酸合成酶(FASN)的表達量有所下降。這表明,盡管肝髒中的脂肪生成途徑可能受到抑制,但脂滴的積累可能通過其他機制發生。此外,PHG組的循環甘油三酯(TG)水平呈下降趨勢,這可能與肝髒中TG的積累和減少釋放到血清中有關。

糖異生途徑的激活既往研究表明,PHG組的血清遊離脂肪酸(NEFA)水平升高,這可能刺激肝髒的糖異生過程。這一假設得到了肝髒磷酸烯醇丙酮酸羧激酶(PCK1)水平升高的支持,PCK1是糖異生途徑中的關鍵酶。此外,血清丙氨酸轉氨酶(ALT)水平的升高也與糖異生過程的激活相一致。

磷脂代謝的調整在磷脂代謝方面,PHG組的肝髒中磷脂酰膽堿(PC)水平顯著升高,而參與PC合成的關鍵酶如CTP:磷膽堿胞苷酰轉移酶(PCYT2)和膽堿激酶α(CHKA)的表達量卻有所下降。相反,參與PC排泄和分解的酶如PC特異性轉位酶ABCB4和磷脂酶A2的表達量增加。這可能表明,在PHG組中,盡管PC的合成減少,但其排泄和分解過程被激活,以維持磷脂代謝的平衡。

臨床化學參數的變化在血清臨床化學參數方面,與PNG組相比,PHG組的血清中總膽紅素水平升高,這可能反映了肝髒或膽道的並發症。此外,NEFA水平的升高和ALT水平的性別特異性變化(在PHG組的雄性後代中升高)也可能與肝髒的糖異生和脂質代謝變化有關。

性別特異性差異研究表明,雄性後代在糖異生途徑中的關鍵酶PCK1的表達水平顯著高于雌性後代,同時,雄性後代的血清丙氨酸轉氨酶(ALT)水平也出現升高,這可能與性別激素對肝髒代謝途徑的調控作用有關。這些發現提示了性別在代謝調節中的重要性,並可能對性別特異性的疾病風險和治療響應産生影響。

總結本研究提供了母體高血糖對新生兒肝髒代謝影響的全面視角,特別是在脂質代謝、糖異生途徑和磷脂代謝方面的新見解。這些發現對于理解GDM對子代代謝健康的長期影響具有重要意義,並可能指導未來的臨床實踐,以開發預防和治療策略,減少GDM後代發展爲代謝綜合征和2型糖尿病的風險。此外,研究中使用的多組學方法和性別特異性分析爲未來的研究提供了新的技術和分析框架,有助于進一步探索妊娠期糖尿病的複雜病理機制。

參考文獻:Shashikadze B, Valla L, Lombardo SD, et al. Maternal hyperglycemia induces alterations in hepatic amino acid, glucose and lipid metabolism of neonatal offspring: Multi-omics insights from a diabetic pig model[J]. Mol Metab. 2023 Sep;75:101768. doi: 10.1016/j.molmet.2023.101768. Epub 2023 Jul 4. PMID: 37414142; PMCID: PMC10372374.

編輯:連翹

二審:清揚

三審:應泉

排版:半夏

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簡介:國家衛生健康委主管,中國健康教育中心主辦的電視頻道。