母体补充枣果粉对大鼠胎儿脑内胆碱能及突触蛋白表达的影响

《Journal of Functional Foods》：Effects of maternal jujube fruit powder supplementation on cholinergic and synaptic protein expression in the fetal brain of rats

　　

母体营养和膳食生物活性化合物可能影响妊娠期间的胎儿发育。本研究调查了母体补充枣果粉（JFP）对母体和胎儿组织中抗氧化反应及神经发育相关蛋白表达的影响。怀孕的Sprague-Dawley大鼠通过口服灌胃接受剂量为500、1000或2000 mg/kg/天的JFP补充。母体补充JFP增强了母体肝脏、胎盘和胎儿肝脏中细胞色素P450 1A2（CYP1A2）、过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）的表达。在母体和胎儿大脑中，胆碱能标记物（包括胆碱转运体（CHT）、胆碱乙酰转移酶（ChAT）和囊泡乙酰胆碱转运体（VAChT））的表达均有所增加。胎儿大脑中突触素（synaptophysin）和突触后密度蛋白95（PSD95）的表达水平升高，而切割的caspase-3（cleaved caspase-3）表达则降低或未改变。这些分子反应的发生并未伴随母体或胎儿发育的不良结局。本研究结果表明，母体摄入JFP与胎儿大脑中协调的抗氧化反应以及胆碱能和突触蛋白表达的改变相关，为理解妊娠期母体摄入枣果的生物学效应提供了新见解。

妊娠期是母体营养状况和膳食生物活性化合物暴露影响胎儿生长和神经发育的关键时期。功能食品和天然产物因其可能影响母体生理和胎儿发育而日益受到关注。枣果（Ziziphus jujuba Mill.）在东亚国家广泛食用，具有抗氧化、抗炎、镇静和神经保护等多种生物活性，其多种生物活性成分可调节胆碱能神经传递，提示其作为神经活性功能食品的潜力。然而，关于母体在妊娠期摄入枣果的生物学效应，尤其是其对胎儿大脑神经发育相关分子标志物的影响，尚缺乏研究。胆碱能系统在产前期的神经元增殖、分化、突触发生和认知发展中起关键作用，而突触蛋白如突触素和PSD95参与突触形成和成熟，是突触发育和可塑性的指标。因此，本研究旨在探究母体在妊娠期补充枣果粉（JFP）对大鼠抗氧化反应和胎儿大脑蛋白表达的影响，重点关注与神经发育相关的胆碱能和突触蛋白，并评估常规发育终点，以确定母体JFP补充是否与不良发育结局相关。该研究论文发表在《Journal of Functional Foods》上。

为开展本研究，研究人员主要采用了以下关键技术方法：使用高效液相色谱-二极管阵列检测（HPLC-DAD）对JFP进行植物化学表征，鉴定其主要成分；以怀孕Sprague-Dawley大鼠为模型，通过口服灌胃进行JFP（500、1000、2000 mg/kg/天）干预，并设置溶剂对照组；采用P450-Glo? CYP1A2检测系统测定母体肝脏、胎盘和胎儿肝脏的微粒体CYP1A2酶活性；通过剖腹产评估母体和胎儿的发育结局，包括胎儿存活率、体重、胎盘重量及外部畸形；利用蛋白质印迹（Western blot）分析母体肝脏、大脑、胎盘、胎儿肝脏和大脑中多种蛋白（包括CYP1A2、CAT、SOD、胆碱能标记物、突触蛋白、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）和cleaved caspase-3）的表达水平。

**3.1 JFP的植物化学表征**：通过HPLC-DAD分析，在JFP中检测到绿原酸和芦丁为主要可检测化合物，齐墩果酸含量为痕量水平。
**3.2 母体和胎儿发育结局**：母体补充JFP未显著影响母体妊娠期体重增加、着床数、活胎数、胎儿体重（按性别）、胎盘重量，也未观察到与处理相关的外部畸形。
**3.3 母体肝脏、胎盘和胎儿肝脏中的CYP1A2活性**：母体补充JFP增加了母体肝脏、胎盘（与雄性和雌性胎儿相关）和胎儿肝脏（两性）中的CYP1A2活性，其中雌性胎儿肝脏在最高剂量（2000 mg/kg）下活性增加更明显。
**3.4 母体肝脏、胎盘和胎儿肝脏中CYP1A2、CAT和SOD的蛋白表达**：母体补充JFP上调了母体肝脏、胎盘（两性）和胎儿肝脏（两性）中CYP1A2、CAT和SOD的蛋白表达水平，雌性胎儿肝脏在最高剂量下诱导更显著。
**3.5 母体和胎儿大脑中神经发育相关蛋白的表达**：在母体大脑中，JFP处理增加了胆碱能标记物（CHT、ChAT、VAChT）的表达。在胎儿大脑（雄性和雌性）中，同样观察到胆碱能标记物表达增加。此外，突触蛋白（突触素和PSD95）在胎儿大脑中的表达也上调。尽管胶质标记物GFAP表达增加，但凋亡标记物cleaved caspase-3水平降低或未变。

讨论部分总结如下：本研究证明母体补充JFP在妊娠期间在母体和胎儿组织中诱导了协调的代谢、抗氧化和神经发育相关分子反应。JFP补充增加了母体1胎盘1胎儿轴上的CYP1A2活性和抗氧化酶表达，并与胎儿大脑中胆碱能和突触蛋白表达增加相关。这些分子变化的发生并未伴随母体或胎儿发育的不良结局。CYP1A2、CAT和SOD在多个区室的同步上调表明JFP在系统水平引发了协调的代谢和抗氧化反应。雌性胎儿在CYP1A2活性和抗氧化相关蛋白表达上表现出更明显的增加，提示胎儿性别可能影响肝脏代谢和抗氧化通路对母体膳食暴露的反应性。胆碱能标记物（CHT、ChAT、VAChT）在母体和胎儿大脑中的剂量依赖性增加，表明JFP可能影响妊娠期的神经化学信号通路。突触蛋白（突触素和PSD95）在胎儿大脑中的上调可能意味着神经发育过程中突触蛋白动力学的改变，且这些变化并非由明显的凋亡反应引起。GFAP表达的增加可能反映了星形胶质细胞分化或适应性反应，而非神经毒性。JFP中检测到的主要植物化学成分（如绿原酸和芦丁）可能具有神经保护和抗氧化特性，但整体JFP的效应可能由多种成分共同贡献。观察到的分子效应可能部分通过系统性的母体反应介导，母体1胎盘1胎儿轴上协调的代谢和抗氧化反应变化可能影响子宫内环境，从而促成胎儿大脑神经发育信号的调节。本研究存在一定局限性，例如未评估子代出生后的功能或行为结局，因此观察到的分子变化的长期神经发育意义尚不明确。此外，缺乏药代动力学和胎盘转移研究来更好地理解JFP衍生生物活性成分的母体-胎儿分布和功能意义。

研究结论翻译如下：母体补充JFP与母体1胎盘1胎儿轴上协调的代谢和抗氧化反应相关，并与胎儿大脑中胆碱能和突触蛋白表达的调节相关。这些分子反应的发生并未伴随母体或胎儿发育的不良结局，表明母体摄入JFP可能影响妊娠期的神经发育相关信号传导。据我们所知，本研究首次提供了证据，表明母体补充枣果粉与胎儿大脑胆碱能和突触蛋白表达的改变相关，同时维持了正常的发育结局。需要进一步的研究来确定这些分子变化的功能意义和长期后果。