《Behavioural Brain Research》：Maternal cafeteria diet facilitates ejaculatory performance and alters sexually dimorphic brain regions in adult male offspring
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Daniela Rendón-Coria|Zoraida Flores-Serrano|Genaro Alfonso Coria-Avila|Gonzalo Emiliano Aranda-Abreu|María Elena Hernández-Aguilar|Jorge Man
Daniela Rendón-Coria|Zoraida Flores-Serrano|Genaro Alfonso Coria-Avila|Gonzalo Emiliano Aranda-Abreu|María Elena Hernández-Aguilar|Jorge Manzo|María Rebeca Toledo-Cárdenas|Deissy Herrera-Covarrubias
墨西哥韦拉克鲁斯大学脑研究机构
摘要
背景
母亲的饮食会显著影响后代的发育，但围产期摄入高热量饮食对成年后性行为的长期影响仍不完全清楚。
目的
本研究探讨了妊娠期和哺乳期母亲摄入高热量饮食会对雄性大鼠后代的性行为以及大脑中的性别差异区域产生的影响。
方法
将Wistar品系雌鼠分为两组，一组摄入高热量饮食，另一组摄入标准饮食，这种喂养方式持续8周，涵盖妊娠期和哺乳期。成年后，一半的雄性后代在出生后第90、94、98、102和106天接受性行为测试，而其余雄性则保持未经历性行为的状态。在出生后第107天，提取这些大鼠的大脑样本，通过尼氏染色法测定视前区性别差异核、下丘脑腹内侧核以及杏仁核中间部分的体积。
结果
与标准饮食组的后代相比，高热量饮食组雄性后代的射精潜伏时间更短，且更多能够完成射精行为。此外，高热量饮食组后代的视前区性别差异核和杏仁核中间部分体积较小，而下丘脑腹内侧核体积则较大。
结论
这些研究表明，母亲在关键发育时期摄入高热量饮食会导致雄性大鼠的性行为及大脑性别差异结构发生持久变化，这说明早期的营养环境会影响成年后的神经行为表现。
引言
雄性大鼠的性行为是一种高度有序的动机行为，它依赖于参与性兴奋、动机激发、交配行为以及奖励处理的神经回路的协同作用[1]。爬跨、插入、射精以及射精后反应等行为的表达受到性别差异大脑区域的影响，而这些区域是在围产期关键发育阶段在性激素的作用下形成的[2]。其中，下丘脑的中间视前区在整合感觉、激素以及动机信号以维持雄性交配行为方面起着核心作用[3]、[4]。在中间视前区内，诸如视前区性别差异核之类的性别差异核在体积和细胞结构上存在明显性别差异，这类差异有助于形成雄性典型的性反应神经结构[5]。此外，杏仁核中间部分以及下丘脑腹内侧核网络也参与社会性信号的处理以及性动机和行为的调节[1]、[6]。通过实验改变这些性别差异神经回路的发展或功能，可显著影响成年后的交配模式、伴侣选择以及射精行为[7]。因此，那些能够改变下丘脑和边缘系统性别分化发展轨迹的因素，比如饮食成分，可能会对生殖行为以及雄性典型性表型的表达产生长期影响。
实际上，妊娠期和哺乳期的母体营养状况是决定后代长期发育和健康状况的关键因素，因为这一时期是后代对环境刺激极为敏感的关键发育阶段[8]。目前的饮食模式往往表现为脂肪和精制碳水化合物摄入过多，而蛋白质摄入不足。这类高热量饮食，以食堂型高热量饮食作为典型的啮齿类动物模型，为研究其对后代的长期影响提供了实验基础，尤其是对性行为以及性别差异神经回路的发展方面的影响。
以往在小鼠中的研究表明，妊娠期摄入高热量饮食的母鼠会出现与肥胖相关的代谢功能障碍[9]。她们的后代也会出现神经发育障碍，表现为新生儿期身体发育指标（如牙齿萌出、眼睛睁开）以及神经行为反射（如手掌抓握）的发育延迟，尽管这些后代并未直接接触过这种高热量饮食。这些生理变化伴随着神经行为方面的改变，比如幼年时期的焦虑行为增加以及社交游戏明显减少，这进一步表明这种饮食会长期扰乱动物的代谢和情绪发育。另一项研究显示，小鼠妊娠期摄入高热量饮食会导致胎儿生长受限，还会在胚胎阶段干扰海马体的关键神经发育过程，具体表现为齿状回的细胞增殖减少以及阿蒙角区域的生理性细胞凋亡降低[10]。由于大脑的性别分化发生在围产期，且依赖于严格调控的激素和代谢信号，因此母亲摄入高热量饮食可能会干扰那些与成年后生殖行为相关的神经回路的形成。因此，我们提出了这样一个假设：妊娠期和哺乳期母亲摄入高热量饮食会改变性别差异神经回路的结构，从而导致成年雄性大鼠的性行为和大脑形态出现持久变化。
章节节选
动物及实验设计
我们共使用了10只未交配的Wistar品系雌鼠和10只约3个月大的有交配经验的雄鼠作为繁殖对。这些动物被安置在尺寸为50×30×20厘米的大型有机玻璃笼子中，置于12:12小时的倒置光照-黑暗周期下饲养（08:00熄灯），可自由获取食物和水。次日清晨，我们会采集阴道分泌物以检测是否存在精子。那些阴道分泌物中检测到精子的雌鼠被视为已怀孕，这一天就是
体重与每胎产仔数
关于母鼠的体重，方差分析显示时间具有显著的主效应，这是符合预期的，因为母鼠在妊娠期间体重自然会增加。然而，没有发现饮食类型具有显著主效应，时间与饮食类型之间也不存在交互作用，这说明母鼠体重的增加是由于妊娠所致，而非饮食类型的影响（见图2上方面板）。至于后代的体重，则发现了时间（符合预期）和饮食类型都具有显著主效应，同时
讨论
本研究探讨了母体摄入食堂型高热量饮食以及性经验对雄性大鼠后代交配行为以及大脑性别差异的影响。我们的研究结果表明，母亲摄入高热量饮食会对后代的生殖神经生物学产生长期影响，表现为射精行为更加容易发生，以及大脑中的性别差异区域发生变化。因此，这些结果支持这样一种观点，即母亲摄入高热量饮食可能会导致长期
结论
我们的研究结果表明，即使后代从未直接摄入过高热量饮食，围产期接触母亲摄入的这种高热量饮食也会导致成年雄性后代出现持久的变化，包括射精行为更为容易以及大脑性别差异的改变。这些结果凸显出发育阶段对不良营养状况的敏感性，同时也表明围产期饮食所引发的生理变化可能会影响调控相关功能的神经系统的发育
作者贡献
所有作者都参与了这项研究，并共同参与了手稿的撰写和修改工作。概念与设计由DHC负责，分析和解读工作由DHC、JM、MH、GACA、RTC、EGAA共同完成，数据收集工作由DRC、ZFS负责，文章撰写工作由DHC、GACA负责，文章的最终修订由所有作者共同完成，文章的最终批准也由所有作者共同决定，统计分析工作由DHC、GACA负责，资金获取工作也由他们共同完成。
动物护理
本研究的实验方案（编号#2022–004-a）已经得到了墨西哥韦拉克鲁斯大学脑研究机构动物护理委员会的批准，该批准遵循墨西哥官方标准NOM?062-ZOO?1999《实验室动物生产、饲养及使用的技术规范》。
CRediT作者贡献说明
Maria Rebeca Toledo-Cárdenas：论文撰写——初稿，数据整理，概念构思。Deissy Herrera-Covarrubias：论文撰写——审阅与编辑，论文撰写——初稿，验证，监督，项目管理，方法学，研究实施，资金获取，正式分析，数据整理，概念构思。María Elena Hernández-Aguilar：论文撰写——初稿，监督，方法学。Jorge Manzo：论文撰写——初稿，方法学，概念构思。Daniela Rendón-Coria：
利益冲突声明
所有作者均声明不存在可能影响本文研究结果的任何财务利益关系或个人关系。没有任何作者从与本文研究内容或材料相关的任何组织那里获得过财务支持或报酬。所有作者都已批准了手稿的最终版本，并同意对研究的各个方面负责。
致谢
本研究得到了墨西哥科学、人文、技术及创新部向DRC提供的博士奖学金支持（编号814702）。
