宫内维生素B6缺乏损害后代β细胞发育及长期葡萄糖代谢

《Nutrition & Diabetes》：Vitamin B6 deficiency during pregnancy impairs pancreatic beta-cell development and glucose metabolism in the male offspring

　　

摘要

背景

不良的宫内营养会对后代的长期葡萄糖代谢产生不利影响。维生素B6是一种重要的微量营养素，作为众多代谢途径的辅酶发挥作用，包括色氨酸分解代谢，这在围产期β细胞增殖中起着重要作用。本研究旨在阐明宫内维生素B6缺乏对后代围产期β细胞增殖、β细胞质量和长期葡萄糖代谢的影响。

方法

C57BL/6雌性小鼠在交配前3周、交配期间及妊娠期分别喂食"对照"饮食（6毫克/千克盐酸吡哆醇）或"低VB6"饮食（0.5毫克/千克盐酸吡哆醇）。16周龄的后代接受葡萄糖耐量试验（GTT）及体内葡萄糖刺激胰岛素分泌（GSIS）测试。分别采用免疫染色、液相色谱-高分辨质谱（LC-HRMS）和定量聚合酶链反应（qPCR）分析围产期胰腺β细胞增殖与质量、代谢物丰度及基因表达。

结果

宫内维生素B6缺乏与成年雄性后代葡萄糖不耐受以及葡萄糖负荷后血浆胰岛素水平降低相关。低维生素B6组雄性后代的围产期胰腺β细胞增殖与质量均降低。此外，低VB6组围产期胰腺中的色氨酸分解代谢产物，包括5-羟色胺和NAD⁺水平降低，而线粒体代谢物琥珀酸水平升高。基因表达分析显示，低VB6组雄性后代围产期胰腺中基因表达降低，包括细胞周期调节因子Foxm1、Ccnb1和Ccnb2，以及与β细胞身份和功能相关的基因Pdx-1和Gck。

结论

妊娠期维生素B6缺乏与雄性后代葡萄糖不耐受和β细胞发育受损相关。一种潜在机制是对围产期β细胞增殖至关重要的致有丝分裂信号的累积性破坏，包括5-羟色胺和线粒体功能。我们的发现为维生素B6在β细胞发育和长期代谢健康中的作用提供了新的见解。