母代运动抵抗高脂饮食导致子代小鼠骨骼肌功能障碍的机制研究

目的:探究母代运动对子代小鼠长期高脂饮食导致骨骼肌功能障碍的保护效应及其机制。方法:雌性C57BL/6小鼠随机分为对照组(maternal control,M-Con)和运动组(maternal exercise,M-Ex)。M-Ex组小鼠孕前4周及孕期进行跑台运动;M-Con组在孕前及孕期均维持常规生活方式,在M-EX组小鼠训练时置于相同环境。M-Con组和M-Ex组与同龄野生型C57BL/6雄性小鼠交配后获得子代小鼠,子代小鼠正常饲养至3周龄后进行为期12周的高脂饮食(high-fat diet,HFD)干预。通过运动表现检测子代小鼠骨骼肌功能;利用组织化学染色分析子代小鼠骨骼肌纤维横截面积、脂质沉积、纤维化和纤维类型;利用蛋白质印迹(Western blot)检测子代小鼠骨骼肌mTOR、P70s6k、Fbx32、TNF-α、TNFR1、AMPK和PGC-1α的蛋白质表达水平;利用实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测脂质合成相关基因和线粒体生物发生相关基因表达水平。结果:与正常饲养的野生型小鼠(Sham)相比,M-Con组子代小鼠(HFD.Con)长期高脂饮食后,运动表现显著下降,骨骼肌肌指数和纤维横截面积显著降低,骨骼肌脂质合成相关基因表达显著升高,骨骼肌异位脂质沉积与纤维化面积显著增加,血浆TNF-α水平显著升高,骨骼肌TNF-α及TNFR1蛋白表达显著上调,骨骼肌线粒体功能障碍,琥珀酸脱氢酶染色阳性纤维数量显著降低,AMPK、PGC-1α蛋白表达显著降低。与HFD.Con组相比,M-Ex组子代小鼠(HFD.Ex)骨骼肌AMPK、PGC-1α蛋白表达水平显著升高,线粒体生物发生相关基因表达及琥珀酸脱氢酶染色阳性纤维数量显著增加,脂质合成相关基因及TNF-α和TNFR1蛋白表达水平显著下调,脂质沉积和纤维化面积显著降低,有效抵抗长期高脂饮食导致的骨骼肌功能障碍。结论:母代运动通过激活子代小鼠骨骼肌AMPK-PGC-1α信号通路,促进骨骼肌线粒体生物发生,降低子代小鼠长期高脂饮食导致的肥胖和骨骼肌脂质异位沉积,并抑制循环系统TNF-α水平和骨骼肌TNFR1的蛋白表达,有效缓解子代小鼠肌萎缩和骨骼肌纤维化的发生,保护子代小鼠骨骼肌免受高脂饮食导致的功能障碍。

从表观遗传学角度看母代运动对子代的健康效应

母亲产前不良的生活方式和环境会导致胎儿生长发育过程中的风险因素显著增加。多项研究表明,母亲定期的体力活动对后代健康具有长期的积极效应,包括降低后代发生增龄性疾病的风险。文章通过介绍表观遗传调控及其影响因素在胎儿生长发育中的作用,系统阐述了母代运动对提高子代认知水平、代谢功能以及运动倾向的遗传效应及其表观遗传学机制,旨在为深入研究母代运动的代际效应提供一定的理论指导与研究思路。

母体运动干预对子代糖代谢影响及机制研究进展

生命早期不良发育环境能显著增加成年期肥胖、糖尿病和心血管疾病等慢性代谢性疾病的患病风险。这一不良跨代影响能否通过母体早期干预得到有效预防甚至逆转,鉴于孕期的特殊性、干预措施的局限性和用药的安全性,选择适宜开展、安全且积极有效的措施十分必要。本文就母体运动干预对子代糖代谢远期影响的研究进展进行综述。