《Physiology & Behavior》：Maternal gestational iron deficiency is associated with behavioral alterations and reduced brain iron concentrations in rat offspring
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•母体妊娠期的缺铁改变了后代的行為表現。•后代的大腦鐵含量降低。•這些變化伴隨著海馬體的BDNF表達改變。•多項結果表現出性別依賴性的反應模式。•母體鐵供應可能影響後代的神經發育。引言鐵是一種必需的微量營養素，在正常生長和神經發育中起著關鍵作用[1]。在生命早期，鐵參與許多生
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母体妊娠期的缺铁改变了后代的行為表現。
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后代的大腦鐵含量降低。
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這些變化伴隨著海馬體的BDNF表達改變。
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多項結果表現出性別依賴性的反應模式。
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母體鐵供應可能影響後代的神經發育。
引言
鐵是一種必需的微量營養素，在正常生長和神經發育中起著關鍵作用[1]。在生命早期，鐵參與許多生物過程，包括氧氣運輸、線粒體能量代謝、神經遞質合成、髓鞘化和突觸可塑性[2]。由於這些過程在胎兒發育期間特別活躍，因此在關鍵發育時期鐵供應不足可能对後代大腦功能和行為產生長期影響[3]。
妊娠期的母體缺鐵是全球最常見的營養缺乏症之一，仍是重大公共衛生問題[4,5]。由於胎兒獲取鐵完全依賴母體鐵供應，母體鐵狀況不足可能損害胎兒鐵儲備並改變正常發育軌跡[[6], [7], [8]]。越來越多的證據表明，圍產期營養環境可通過發育程式化對後代的生理和行為產生持續影響[9]。此外，多項研究報告稱，與圍產期鐵缺乏相關的神經發育改變在產後恢復膳食鐵攝取後仍可能持續存在[10]。
發育中的大腦對缺鐵特別敏感，因為鐵需求在神經元快速分化、突觸發生和髓鞘化時期最高[11]。實驗研究表明，發育期缺鐵可能改變神經遞質系統、線粒體功能和與神經可塑性相關的路徑，從而影響後代的行為調節[12]。在發育期缺鐵模型中已報告運動活性、探索行為、情緒調節和認知表現的改變。然而，母體缺鐵的行為後果尚未得到一致-characterization，相關的神經生物學改變也尚未被完全理解[13,14]。
缺鐵可能影響發育中大腦的鐵分布[15]。由於大腦在發育期間具有高代謝需求，大腦鐵稳态的改變可能對神經元功能和神經可塑性產生下游影響[16]。神經生長因子BDNF（brain-derived neurotrophic factor）是神經元存活、突觸可塑性和與學習相關過程的關鍵調節因子，在海馬體高度表達，而海馬體是對發育期營養擾動特別敏感的大腦區域[17]。先前的研究提示發育期缺鐵可能改變神經營養因子調控[18]。然而，很少有研究同時評估母體妊娠期缺鐵後的行為結果、全身鐵狀態、大腦鐵含量和海馬體BDNF表達[19,20]。因此，這些因素之間的關係仍不十分清楚[21]。
因此，本研究探討母體妊娠期缺鐵是否與後代大鼠的神經行為和神經生物學改變相關。將自發性高血壓大鼠（SHR）後代作為表型參考組，以便在母體妊娠期缺鐵相關的神經行為改變的背景下進行情境化比較，而非作為注意缺陷/多動症病理模型。SHR後代被作為具有已知運動活性改變的表型參考組，以便將ID後代中觀察到的行為模式相對于一個已知行為表型進行解釋，而不是作為同一基礎病理的模型。行為表現通過開場實驗、Y形迷宮和 Elevated Plus Maze 測試進行評估。此外，還檢測了血清鐵狀態、大腦和肝臟鐵含量以及海馬體BDNF和原肌球蛋白受體激酶B（TrkB）的蛋白質表達水平。我們假設母體妊娠期缺鐵將與後代的神經行為改變、大腦鐵含量降低和海馬體BDNF表達改變相關，且這些反應可能存在性別差異。
章節摘要
動物與實驗設計
所有動物程序均經善德醫科大學機構動物護理和_USE委員會批准（SYUIACUC-2020–019），並按照機構關於實驗室動物護理和使用的指南進行。雌性和雄性Wistar Kyoto（WKY）大鼠和SHR來自Raonbio（大韓民國京畿道）。實驗飲食來自DooYeol Biotech（大韓民國首爾）。動物在受控條件下單獨飼養
開場測試表現
在OFT中，總移動距離顯著受到組別（p < 0.001）、性別（p = 0.024）和組別×性別交互作用（p = 0.041）的影響。ID組和SHR組的總移動距離大於對照組，其中SHR組的數值最高（圖1A）。後肢抬起事件的數量顯著受到組別（p = 0.003）和性別（p = 0.027）的影響，而組別×性別交互作用不顯著（p = 0.286）。SHR組表現出更多
討論
本研究表明，儘管產後營養得到恢復，母體妊娠期缺鐵仍與青春後代的神經行為和神經生物學改變相關。暴露於母體缺鐵的後代表現出行為表現改變、大腦鐵含量降低和海馬體BDNF表達改變，提示妊娠期母體鐵供應可能影響後代的神經發育，且這種影響超越了圍產期。
結論
儘管產後營養恢復，母體妊娠期缺鐵仍與青春後代持續的神經行為和神經生物學改變相關。這些改變伴隨著全身鐵狀態的變化、大腦鐵含量降低和海馬體BDNF表達改變。雖然無法建立因果關係，但研究結果提示妊娠期母體鐵供應可能对
資金來源
本研究未獲得公共、商業或非營利部門的任何機構的專門資金資助。
CRediT作者貢獻聲明
韓俊宇（Jun-Woo Han）： 起草原稿、軟體、資源、調查、形式化分析、數據整理。鄭太煥（Tae-Hwan Jung）： 起草原稿、驗證、資源、方法學、形式化分析、數據整理。韓京植（Kyoung-Sik Han）： 審閱和編輯、可視化、項目管理、方法學、資金籌集、概念設計。
利益聲明
作者声明不存在已知可能影響本文所報告工作的競爭性財務利益或個人關係。
韓俊宇|鄭太煥|韓京植
