【CMT&CHTV 文献精粹】

导语: 妊娠期糖尿病(GDM)不仅对孕妇健康构成挑战,更可能通过改变胎儿的宫内环境,对新生儿代谢健康造成长期影响。本文为我们提供了深入的多组学分析,揭示了母体高血糖如何影响新生儿肝脏的代谢途径。这项研究采用糖尿病猪模型,通过蛋白质组学、代谢组学和脂质组学的综合分析,为我们理解GDM对子代代谢健康的影响提供了宝贵的科学依据。 通过这篇文章,我们能够获得母体高血糖对新生儿代谢健康影响的全面视角,为未来的临床实践和研究提供新的方向。
妊娠期糖尿病(GDM)是全球范围内日益突出的公共卫生问题,其影响并不仅限于孕期。GDM不仅对母亲的健康产生直接影响,更可能通过改变胎儿的宫内环境,对子代的健康造成长期的影响,包括增加子代未来可能发生的代谢综合征和2型糖尿病等疾病风险。然而,尽管学界对GDM及其潜在影响已有了一定的理解,但关于母体糖尿病如何具体影响新生儿肝脏的代谢机制,以及如何通过早期干预来预防这些并发症的发生等问题仍然尚未完全解答。这些问题的解答对于我们制定有效的预防策略,以及改善子代的长期健康状况具有重要的意义。
2023年4月,《Molecular Metabolism》杂志发表了一篇题为《Maternal hyperglycemia induces alterations in hepatic amino acid, glucose and lipid metabolism of neonatal offspring: Multi-omics insights from a diabetic pig model》的研究文章,采用糖尿病猪模型,运用多组学技术,深入探讨了母体高血糖对新生儿肝脏氨基酸、葡萄糖和脂质代谢的影响,为我们提供了全新的研究视角和深入的洞察,也为早期干预和预防策略的制定提供了重要的科学依据。
研究方法
本研究是一项多组学分析,旨在探究母体高血糖对新生猪肝代谢的影响。研究者通过对比基因糖尿病猪模型的后代与野生型猪模型的后代,收集了3天大的猪崽的肝脏和血清样本。利用质谱技术,进行了蛋白质组学、代谢组学和脂质组学的分析,以揭示母体糖尿病对新生儿肝脏代谢途径的影响。数据分析采用了先进的生物信息学工具,包括数据独立采集(DIA)策略、目标代谢组学测量、脂质组学提取和测量,以及临床化学参数的测定。通过这些方法,研究者能够全面评估母体高血糖对新生儿肝脏代谢的影响,并揭示潜在的分子机制。

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研究结果
脂质代谢的改变既往研究发现,在由糖尿病母猪所生的后代(PHG)中,肝脏细胞内的脂滴积累显著增加,尽管关键的脂肪生成酶如脂肪酸合成酶(FASN)的表达量有所下降。这表明,尽管肝脏中的脂肪生成途径可能受到抑制,但脂滴的积累可能通过其他机制发生。此外,PHG组的循环甘油三酯(TG)水平呈下降趋势,这可能与肝脏中TG的积累和减少释放到血清中有关。
糖异生途径的激活既往研究表明,PHG组的血清游离脂肪酸(NEFA)水平升高,这可能刺激肝脏的糖异生过程。这一假设得到了肝脏磷酸烯醇丙酮酸羧激酶(PCK1)水平升高的支持,PCK1是糖异生途径中的关键酶。此外,血清丙氨酸转氨酶(ALT)水平的升高也与糖异生过程的激活相一致。
磷脂代谢的调整在磷脂代谢方面,PHG组的肝脏中磷脂酰胆碱(PC)水平显著升高,而参与PC合成的关键酶如CTP:磷胆碱胞苷酰转移酶(PCYT2)和胆碱激酶α(CHKA)的表达量却有所下降。相反,参与PC排泄和分解的酶如PC特异性转位酶ABCB4和磷脂酶A2的表达量增加。这可能表明,在PHG组中,尽管PC的合成减少,但其排泄和分解过程被激活,以维持磷脂代谢的平衡。
临床化学参数的变化在血清临床化学参数方面,与PNG组相比,PHG组的血清中总胆红素水平升高,这可能反映了肝脏或胆道的并发症。此外,NEFA水平的升高和ALT水平的性别特异性变化(在PHG组的雄性后代中升高)也可能与肝脏的糖异生和脂质代谢变化有关。
性别特异性差异研究表明,雄性后代在糖异生途径中的关键酶PCK1的表达水平显著高于雌性后代,同时,雄性后代的血清丙氨酸转氨酶(ALT)水平也出现升高,这可能与性别激素对肝脏代谢途径的调控作用有关。这些发现提示了性别在代谢调节中的重要性,并可能对性别特异性的疾病风险和治疗响应产生影响。
总结
本研究提供了母体高血糖对新生儿肝脏代谢影响的全面视角,特别是在脂质代谢、糖异生途径和磷脂代谢方面的新见解。这些发现对于理解GDM对子代代谢健康的长期影响具有重要意义,并可能指导未来的临床实践,以开发预防和治疗策略,减少GDM后代发展为代谢综合征和2型糖尿病的风险。此外,研究中使用的多组学方法和性别特异性分析为未来的研究提供了新的技术和分析框架,有助于进一步探索妊娠期糖尿病的复杂病理机制。
参考文献:Shashikadze B, Valla L, Lombardo SD, et al. Maternal hyperglycemia induces alterations in hepatic amino acid, glucose and lipid metabolism of neonatal offspring: Multi-omics insights from a diabetic pig model[J]. Mol Metab. 2023 Sep;75:101768. doi: 10.1016/j.molmet.2023.101768. Epub 2023 Jul 4. PMID: 37414142; PMCID: PMC10372374.
编辑:连翘

二审:清扬

三审:应泉

排版:半夏