母亲饮食干预对乳铁蛋白中铁饱和度及唾液酸含量的调节作用：及其对后代PolySia–NCAM表达与行为的影响

《Proceedings of the Nutrition Society》：Maternal dietary intervention modulating iron saturation and sialic acid in lactoferrin: effects on offspring PolySia–NCAM expression and behaviour

　　

摘要

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大脑的早期发育需要必要的前体物质和营养素。乳铁蛋白是一种含有大量唾液酸残基的唾液酸化铁结合糖蛋白，在人乳中的含量远高于以牛奶为基底的配方奶粉。这些唾液酸会形成多唾液酸，主要附着在神经细胞粘附分子上，构成多唾液酸–神经细胞粘附分子复合物，这是参与大脑重塑、神经元生成及认知功能的重要神经可塑性标志物。尽管有证据表明乳铁蛋白与神经发育及认知功能提升有关(1)，但乳铁蛋白中的铁饱和度及唾液酸化作用对这些功能的具体影响仍不清楚。在哺乳期，给威斯特大鼠的母鼠喂食标准饲料，并添加天然牛源乳铁蛋白、缺铁乳铁蛋白或缺唾液酸乳铁蛋白，添加量为0.60克/千克，持续整个哺乳期。从出生后第22天起，母鼠和幼崽可自由摄入标准饲料和水。幼崽在出生后第44天至第59天之间接受行为测试。在出生后第63天，通过西方印迹法对海马体中的多唾液酸–神经细胞粘附分子表达情况进行定性分析。该实验方案已获得厦门大学动物伦理委员会批准（编号AE1640102）。行为测试结果显示，接触缺铁乳铁蛋白的幼崽在开放场地测试中表现出较少的焦虑行为（p＜0.05）。在莫里斯水迷宫测试中，缺铁乳铁蛋白组幼崽的空间学习能力更强，9天训练期间的逃脱时间明显短于天然乳铁蛋白组和缺唾液酸乳铁蛋白组（p＜0.02）。而缺唾液酸乳铁蛋白组幼崽的认知表现最差，不过其与天然乳铁蛋白组的逃脱时间和焦虑行为指标无显著差异（p＞0.05）。与天然乳铁蛋白组相比，缺铁乳铁蛋白补充还显著提升了海马体中的多唾液酸–神经细胞粘附分子表达水平（p=0.033），而缺唾液酸乳铁蛋白组与天然乳铁蛋白组之间则无显著差异（p＞0.05）。哺乳期间给母鼠补充乳铁蛋白可通过调节突触结构与可塑性来促进认知发展，从而通过不同的分子机制影响神经发育结果，其中唾液酸化在神经可塑性过程中起着关键作用。

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