母体高脂饮食通过LKB1-TGFβ1炎症通路损害下丘脑5HT受体基因表达并促进幼鼠体细胞生长

【字体: 时间:2025年05月16日 来源:Brain Research 2.7

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  本研究针对母体高脂饮食(HFD)对子代能量代谢的早期编程效应,通过分析Wistar大鼠模型,发现HFD暴露导致子代体质量增加、脂肪堆积及下丘脑5-羟色胺受体(Htr1a/Htr2a)和TGF-β1基因表达异常,同时伴随LKB1Ser428和FoxO1Thr24磷酸化水平降低,揭示了HFD通过炎症通路干扰能量稳态的分子机制,为代谢性疾病的早期干预提供理论依据。

  

论文解读
围产期营养失衡已成为全球健康挑战,尤其是高脂饮食(HFD)的广泛摄入可能通过表观遗传修饰影响子代代谢。肥胖孕妇释放的特定miRNA(如miR-27a-3p)经胎盘传递至胎儿,干扰神经发育和能量平衡。下丘脑作为代谢调控中枢,其5-羟色胺(5-HT)系统通过受体(如5-HT1A/2A)与POMC、AgRP神经元互作调节摄食行为。然而,母体HFD如何通过LKB1-TGFβ1炎症通路影响子代下丘脑5-HT系统尚不明确。

巴西联邦伯南布哥大学的研究团队通过Wistar大鼠模型,探究母体HFD对子代生长、代谢及下丘脑分子网络的影响。研究采用标准饲料(10%脂肪)与HFD(50%脂肪)喂养孕鼠,检测子代体质量、颅骨发育及血清指标,并运用qPCR和Western blot分析下丘脑基因表达及蛋白磷酸化水平。

研究结果

  1. 母体HFD增加子代生长参数和肥胖风险
    HFD子代在出生后21天(PND21)体重显著增加,颅骨横向和纵向轴径扩大,脂肪堆积增多,血清总胆固醇升高而肌酐降低,提示早期代谢异常。

  2. 下丘脑5-HT受体和炎症信号异常
    HFD组子代下丘脑Htr1a、Htr2a和Tgfb1 mRNA表达上调,但LKB1Ser428、CREBSer133和FoxO1Thr24磷酸化水平降低,表明LKB1-TGFβ1通路受损可能通过减少转录因子活性干扰能量感知。

  3. 摄食行为未受影响但能量稳态早期紊乱
    尽管子代摄食量无变化,分子层面已出现5-HT系统与炎症通路的协同失调,提示代谢异常可能先于行为表型出现。

结论与意义
该研究首次揭示母体HFD通过抑制LKB1Ser428磷酸化,削弱其调控的TGF-β1炎症通路,进而上调5-HT受体表达,促进子代肥胖倾向。这一发现为代谢性疾病的“发育起源”假说提供了新机制,即产前营养过剩可能通过下丘脑微炎症环境“重编程”神经递质网络。尽管行为表型尚未显现,分子层面的早期异常提示干预窗口期可能提前至幼年期。未来需延长观察至成年期,并探索性别差异及靶向LKB1-TGFβ1通路的干预策略。论文发表于《Brain Research》,为生命早期营养干预提供了理论依据。

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