围产期维生素A过量对大鼠子代维生素A及脂质代谢的影响

《Scientific Reports》：Perinatal vitamin A excess impacts vitamin A and lipid metabolism in rat offspring

本研究针对孕期维生素A(VA)补充可能存在的代谢风险，探讨了围产期VA过量暴露对大鼠子代VA、维生素E及脂质代谢的影响。研究人员通过给母鼠饲喂高VA饲料(VAS, 9858 IU·kg-1)，发现子代出现肝脏VA(retinyl esters)显著积聚(较对照组高18-32倍)、空腹血浆甘油三酯升高(44.6%-58.8%)以及雄性子代脂质吸收增强([1-13C]oleate吸收+60.9%)等代谢紊乱。结果表明，即使未达致畸剂量，围产期VA过量仍会扰乱子代代谢稳态，提示需审慎评估VA补充策略。

　　

在营养学领域，维生素A(VA)被誉为“视黄醇”，是维持胚胎发育、免疫功能和视觉健康不可或缺的微量营养素。然而，VA是一把双刃剑：缺乏会导致夜盲症和免疫力下降，过量则可能引发中毒甚至畸胎。世界卫生组织(WHO)建议VA缺乏地区的孕妇和儿童补充VA，但这一公共卫生策略背后隐藏着一个尚未被充分认知的风险：围产期(孕期、哺乳期及生命早期)VA过量暴露，是否会对子代的代谢健康产生长远影响？

以往研究多聚焦于VA缺乏的危害，而对过量VA的代谢后果知之甚少。尤其值得注意的是，VA和脂质的吸收与转运在肠道内存在密切的交互作用，VA过量是否会“干扰”脂质代谢的平衡？为了回答这个问题，由Emmanuelle Reboul领导的研究团队在《Scientific Reports》上发表了他们的最新研究成果。他们以Sprague-Dawley大鼠为模型，模拟了人类围产期高VA摄入的情景，深入探究了这对子代维生素A状态、维生素E水平以及脂质代谢的全面影响。

研究人员采用了几项关键的技术方法来完成这项研究。他们使用了定制化的对照饲料(2300 IU·kg^-1VA)和维生素A补充饲料(VAS, 9858 IU·kg^-1VA)来喂养母鼠及其子代。通过高效液相色谱法(HPLC)精确测定了血浆和组织中的VA(retinol, retinyl esters)和维生素E(α-tocopherol)含量。脂质代谢方面，他们采用了酶学试剂盒测定血脂和组织脂质，并利用稳定同位素标记的[1,1,1-¹³C₃]triolein灌胃实验，结合气相色谱-燃烧-同位素比值质谱法(GC-C-IRMS)来追踪脂质吸收和去向。动物实验遵循了欧盟动物保护指令和ARRIVE指南。

VAS diet modified organ weights and female glucose tolerance

研究首先发现，VAS饮食并未显著影响年轻大鼠的总体重，但改变了器官重量分布。与对照组相比，VAS喂养的雌性和雄性后代的肌肉重量均受到影响，雄性左肾重量轻微减轻。尤为显著的是，VAS喂养的雄性后代白色脂肪组织(WAT)重量减少了55.0%，而棕色脂肪组织(BAT)重量增加了63.5%。在糖代谢方面，VAS喂养的雌性后代表现出葡萄糖耐受性受损，其在葡萄糖耐量试验中30分钟和120分钟的血糖值均显著高于对照组，总血糖曲线下面积(AUC)也更大，而雄性后代则未观察到明显变化。

VAS diet induced a greater VA status and liver storage

正如预期，VAS饮食显著提高了后代的VA状态。雌性和雄性VAS后代的肝脏中视黄醇和视黄酯的储存量都远高于对照组。雄性VAS后代的空腹血浆视黄醇浓度也显著升高了42.8%，而雌性虽有升高趋势但不显著。然而，VAS饮食对血浆和肝脏中的维生素E(α-生育酚)浓度均未产生显著影响。

VAS diet-fed offspring displayed changes in plasma and hepatic lipids

VA过量对脂质代谢产生了显著影响。雌性和雄性VAS后代的空腹血浆甘油三酯浓度分别升高了44.6%和58.8%。雌性VAS后代的血浆胆固醇浓度降低了21.2%。在肝脏中，雌性VAS后代的胆固醇和磷脂浓度显著降低，而雄性VAS后代的甘油三酯浓度则大幅降低了81.0%。这些结果提示VA过量对脂质代谢的影响存在性别差异。

VAS diet induced a different response pattern to an oral dose of VA in male young rats

为了解VA吸收过程，研究人员对后代进行了含有视黄醇棕榈酸酯的乳液灌胃。尽管雌雄两性VAS后代的餐后血浆总视黄酯反应(AUC)无显著差异，但雄性VAS后代的游离视黄醇峰值出现时间显著早于对照组。在灌胃结束后，雌雄两性VAS后代的十二指肠视黄酯浓度均显著高于对照组，而雄性VAS后代的回肠视黄醇浓度则显著较低，这可能反映了肠道 proximal 区域酯化作用增强以限制潜在毒性 retinol 和 retinoic acid 的增加。

VAS diet induced a modification in lipid metabolism in the intestine

VA过量也改变了肠道脂质代谢。空腹状态下，两性VAS后代的各肠段磷脂浓度普遍降低，十二指肠甘油三酯浓度也显著降低。餐后实验结束时，雄性VAS后代各肠段及雌性VAS后代的十二指肠和空肠的胆固醇浓度均高于对照组。此外，雄性VAS后代回肠的甘油三酯和磷脂浓度显著高于对照组。

Postprandial[1-13C]oleate response was partially increased in VAS-fed male offspring

通过追踪稳定同位素标记的油酸([1-¹³C]oleate)，研究人员进一步证实了VA过量对脂质吸收的影响。在雄性VAS后代中，灌胃后1.5小时血浆[1-¹³C]oleate浓度显著高于对照组，其餐后AUC也呈现升高趋势。同时，VAS后代十二指肠和回肠中的[1-¹³C]oleate浓度以及肝脏中的含量均显著高于对照组，明确表明VA过量增强了雄性子代的脂质吸收。

综上所述，这项研究清晰地表明，围产期暴露于未达致畸水平但过量的VA，会显著扰乱大鼠后代的代谢平衡。其核心影响体现在两个方面：一是导致VA自身代谢的失衡，表现为肝脏VA的过度储存和循环VA水平的升高；二是对脂质代谢产生有害影响，特别是升高空腹甘油三酯和增强脂质吸收，且在雄性后代中表现更为突出。这些变化可能与VA通过视黄酸受体(RARs)和视黄醇X受体(RXRs)影响脂肪组织分化、肝脏脂质代谢以及肠道脂质吸收通路有关。研究还观察到显著的性别差异，例如雌性后代出现葡萄糖耐受不良和肌肉重量增加，而雄性后代则表现为白色脂肪减少和脂质吸收增强，这提示VA的代谢效应受到性别特异性机制的调控。

该研究的深刻意义在于，它揭示了即使在公认的“安全”剂量范围内，围产期VA过量仍可能通过表观遗传编程等机制，对子代代谢健康产生长期的负面影响。这为当前VA补充的公共卫生策略敲响了警钟，强调需要对VA补充剂量和时机进行更为精细的评估和监测，以避免潜在的代谢编程风险。未来的研究需要进一步探索这些代谢改变是否会持续到成年期，并阐明其背后的分子机制，特别是性别差异的成因。