《International Journal of Molecular Sciences》:Effects of Prepartum Flaxseed and Hermetia illucens Oil Supplementation on Fatty Acid Profiles Across the Maternal–Placental–Offspring Axis in Prolific Ewes
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母体膳食脂质可能影响母体-胎盘-子代轴上的脂肪酸可用性。本研究评估了32只妊娠Olkuska母羊在产前补充亚麻籽油(FO)、黑水虻幼虫(BSFL;Hermetia illucens)油或其2:1混合物(Mix)的效果。补充组母羊在妊娠后期接受每日30 g油脂补
母体膳食脂质可能影响母体-胎盘-子代轴上的脂肪酸可用性。本研究评估了32只妊娠Olkuska母羊在产前补充亚麻籽油(FO)、黑水虻幼虫(BSFL;Hermetia illucens)油或其2:1混合物(Mix)的效果。补充组母羊在妊娠后期接受每日30 g油脂补充,持续21天。研究人员测定了母体血清、胎盘组织、羊水及羔羊血清中的脂肪酸谱,同时进行了胎盘组织学检查和羔羊早期生长性能评估。母体血清表现出最显著的处理和时间相关变化,包括BSFL和Mix组中C14:0升高,而胎盘组织和羊水表现出较为有限且具有区室特异性的反应。在初乳摄入后采集的羔羊血清中,出生后日龄与脂肪酸组成密切相关,而名义上的处理相关差异在FDR校正后不再显著。各处理组胎盘结构均保持完整,未见炎症、变性或血管病变。羔羊生长性能在各处理组间无显著差异。总体而言,母体脂质补充与各生物区室中相对脂肪酸组成的区室特异性差异相关。由于未直接评估胎盘脂肪酸转运,这些发现并不能证明母体向子代的直接脂肪酸转移。
论文解读:产前脂质补充对母羊母体-胎盘-子代轴脂肪酸谱的影响
一、研究背景与目的
妊娠后期是胎儿发育的关键时期,此时胎儿生长迅速,对营养物质和氧气的需求大幅增加。高繁殖力绵羊品种如Olkuska羊,因其常携带多胎(双胎或三胎),母体代谢负担显著加重,尤其在妊娠后期,能量需求更高,可能加剧脂质动员。胎盘作为母体与胎儿之间的关键界面,在营养和气体交换、代谢调控及内分泌信号中发挥重要作用,其结构和功能的完整性对维持胎儿发育至关重要。脂肪酸是母体-胎盘-胎儿轴的重要组成,不仅为胎儿提供代谢底物,还参与细胞膜结构和脂质信号传导。然而,脂肪酸跨胎盘转运是受调控的过程而非简单被动扩散,胎盘脂质代谢可能影响到达胎儿区室的脂肪酸数量和组成。
既往研究表明,母体膳食脂质供应可影响母体及胎儿血清和胎盘组织的脂肪酸谱,但关于富含月桂酸(C12:0)的黑水虻幼虫(BSFL)油在妊娠期补充的研究十分有限。本研究选用脂肪酸组成截然不同的两种脂质来源——高亚油酸(C18:2 n-6)、低α-亚麻酸(C18:3 n-3,ALA)的亚麻籽油(FO)和富含月桂酸的BSFL油,以及二者的2:1混合物(Mix),旨在探究妊娠最后21天母体补充这些脂质是否影响母体-胎盘-子代轴的脂肪酸分布。研究假设补充不同脂肪酸组成的脂质源会诱导母体脂肪酸谱的源特异性变化,且不同生物区室的反应存在差异。
二、研究方法
研究在波兰弗罗茨瓦夫环境与生命科学大学研究与教学站开展,选取32只临床健康的妊娠Olkuska母羊(3-5岁,平均体重65±5 kg),仅纳入怀有双胎或三胎的母羊,随机分为四组(每组8只):对照组(基础日粮)、FO组、BSFL组和Mix组。补充组在预产期前21天每日接受30 g指定油脂。母体血清于补充开始前(基线)和补充21天后(分娩前)采集;胎盘组织和羊水在自然分娩时采集;羔羊血清于出生后第2天和第21天采集。脂肪酸分析采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术,胎盘组织进行苏木精-伊红(H&E)染色组织学检查和革兰染色细菌形态计量学评估。羔羊生长性能记录至第56天断奶。统计分析采用重复测量模型、单因素方差分析(ANOVA)及线性混合效应模型,并应用Benjamini-Hochberg错误发现率(FDR)校正。
三、研究结果
3.1 母体血清脂肪酸谱
母体血清脂肪酸组成表现出时间和处理特异性反应。C14:0存在显著的处理×时间交互作用,第21天时BSFL组最高、Mix组居中、对照组和FO组较低,且BSFL和Mix组较基线显著升高。iso-C16:0在FO、BSFL和Mix组中随时间显著下降。ALA和总n-3多不饱和脂肪酸(PUFA)在所有组中均随时间显著下降。花生四烯酸(ARA)受处理和时间的共同影响,第21天时对照组高于FO组。C18:0、EPA和DHA等也表现出时间效应。FDR校正后,C14:0的处理效应及其与ALA的处理×时间交互作用仍保持显著。
3.2 胎盘组织脂肪酸谱
胎盘脂肪酸谱基本不受母体产前脂质补充的影响。iso-C15:0存在处理效应,BSFL组低于对照组。总PUFA和奇数及支链脂肪酸(OBCFA)在各处理组间存在差异,BSFL和Mix组均值较低,但配对比较经Holm校正后均不显著。所有名义上的处理效应在FDR校正后均不显著,表明胎盘脂肪酸组成未简单反映母体循环的变化。
3.3 羊水脂肪酸谱
羊水脂肪酸组成对母体补充的反应有限。C18:0在BSFL组高于对照组;C20:1在Mix组最高,显著高于对照组和FO组;C20:0存在总体处理效应但事后配对比较均不显著。主要脂肪酸类别(SFA、MUFA、PUFA等)无显著处理效应,FDR校正后所有名义处理效应均不显著。
3.4 胎盘组织学与细菌形态计量学
组织学检查显示所有处理组胎盘组织结构均保持完整,绒毛和子叶上皮连续且排列均匀,细胞极性保持,未见上皮脱落、局灶性坏死、水肿、肥大或上皮层扁平化。绒毛间质排列规则,未见纤维化、瘢痕样重塑或退行性病变。胎盘血管内皮完整,无血管扩张、充血或血栓形成。未见中性粒细胞浸润、局灶性淋巴细胞聚集或化脓性病变等炎症迹象。革兰染色显示深层胎盘组织中仅见稀疏的细菌样结构,各处理组间形态计量学无显著差异,且未见伴随炎症浸润或组织坏死。
3.5 羔羊血清脂肪酸谱
羔羊血清脂肪酸谱受日龄影响显著。名义上的处理效应见于C12:0、C16:0、C18:0、C18:1 trans-11、ARA和DHA。第2天时,FO和BSFL组C16:0高于对照组,对照组C18:1 trans-11高于所有补充组。第21天时,BSFL组C12:0高于其他各组。总n-3 PUFA和n-6/n-3比值存在名义上的处理×日龄交互作用。年龄相关变化方面,C16:0在四组中均显著下降,亚油酸(LA)、ALA、ARA、总PUFA和总n-6 PUFA在第21天时普遍升高。FDR校正后,所有处理及处理×日龄效应均不显著,而45项日龄效应中有27项保持显著。
3.6 羔羊生长性能
母体膳食处理对羔羊第2天体重、第56天断奶体重及平均日增重(ADG)均无显著影响。Mix组羔羊在数值上具有最高的断奶体重(15.90 kg)和ADG(223.26 g/天),但差异未达统计学显著。至第56天的存活率在对照组为94.44%、FO组为89.47%、BSFL组为95.00%、Mix组为89.47%,仅作描述性评估。
四、讨论与结论
母体血清脂肪酸谱表现出最明显的时间和处理相关变化,而胎盘组织和羊水反应较为有限。部分时间相关变化在对照组中同样出现,表明这些变化部分与妊娠后期的生理代谢适应有关,而非单纯由脂质补充引起。胎盘脂肪酸组成未简单反映母体循环,符合胎盘对脂肪酸的摄取、胞内代谢、储存和向胎儿转移的调控特征。羔羊血清脂肪酸谱受出生后日龄的强烈影响,处理相关差异为名义性且在FDR校正后不再显著。由于羔羊首次采血在初乳摄入后,其血清脂肪酸谱不能完全归因于产前胎盘转移,而可能反映产前暴露、初乳来源脂肪酸和早期出生后脂质代谢的综合效应。母体脂质补充未显著影响羔羊生长性能,且胎盘未见处理相关的组织学改变,提示观察到的脂肪酸组成差异的功能意义尚不确定。
研究结论指出,产前脂质补充的反应在不同生物区室间存在差异,母体血清的变化大于胎盘组织和羊水。羔羊血清脂肪酸组成受出生后日龄的强烈影响,名义上的处理相关差异在FDR校正后不再显著。胎盘组织学未显示处理相关的炎症、变性或血管病变。母体脂质补充未显著影响羔羊生长性能。由于未直接评估胎盘脂肪酸转运且羔羊血清在初乳摄入后采集,这些发现描述了相对脂肪酸组成的区室特异性差异,而非证明跨胎盘转移。未来研究可结合胎盘转运蛋白表达、脐带血采样、稳定同位素示踪和初乳摄入前新生儿采血,以阐明胎盘脂质处理和早期出生后营养供应对子代脂肪酸组成的相对贡献。