2025-07-19 20:25来源:本站
一项新的研究揭示了怀孕期间蛋白质摄入不足与母亲及其雄性后代肌肉问题发展之间的遗传过程。
伊利诺伊大学的研究人员称,这些发现还揭示了这些基因变化转移给胎儿的代谢途径,这可能会引发成年后心血管疾病、肥胖和2型糖尿病等慢性健康问题的发展。
发表在《英国营养学杂志》上的这项研究的首席研究员王欢说,在怀孕早期检测蛋白质不足的生物标志物,可以使临床医生通过改变饮食或其他策略来治疗它,可能避免下一代出现许多严重的健康问题。
虽然王的研究对象是老鼠,但之前的研究表明,这对人类的影响是相似的。在怀孕期间,女性每天至少需要额外的25克蛋白质。孕妇摄入的蛋白质不足与她们的孩子成年后患上各种慢性健康问题有关。
王教授发现,怀孕期间蛋白质摄入不足会激活氨基酸反应(AAR)途径,引发细胞破坏——一种被称为自噬的过程——以及母亲骨骼肌的萎缩或萎缩。
自噬是细胞在应激条件下降解不必要或功能失调成分以维持体内稳态的一种生存机制。
研究小组在研究报告中称,这些基因变化可能通过胎盘转移,并“记忆”在胎儿的骨骼肌中,导致男性后代出生体重低,发育迟缓。
“这是我们多年来一直在寻找的联系,它显示了从母亲通过胎盘到孩子的转导,”王说,她在伊利诺伊大学完成食品科学和人类营养学博士学位时进行了这项研究。“然而,细胞自噬只在雄性后代的骨骼肌中激活,因此存在性别特异性。显然,雌性后代在怀孕期间对低蛋白暴露和细胞自噬有更强的抵抗力。”
在王的研究中,低蛋白组的怀孕大鼠摄入的食物中含有8%或9%的蛋白质,而对照组的怀孕大鼠摄入的食物中含有18%至20%的蛋白质,是对照组的两倍。分娩后,所有的大鼠在哺乳期食用对照饮食,断奶后所有的幼鼠也是如此。每隔一天记录大鼠的体重和食物摄入量。
王发现,低蛋白饮食的母鼠在怀孕期间体重增加明显更少,它们的幼崽出生时也更小。
低蛋白饮食也改变了母亲血浆中关键氨基酸的水平。研究表明,在怀孕结束时,低蛋白组的母亲苏氨酸和组氨酸水平较低,而丙氨酸、赖氨酸和丝氨酸水平较高,这表明她们的蛋白质代谢可能受到干扰。
王在分娩后检查了母亲的骨骼肌纤维,发现了肌肉萎缩的证据,包括纤维尺寸变小,纤维直径变化更大,纤维分裂。
蛋白质摄入不足也增加了母鼠和雄性幼鼠骨骼肌中几个AAR通路下游基因的激活。然而,它们的其他组织——以及雌性幼崽的组织——没有受到影响。
Wang还发现,低蛋白饮食的母亲表现出更高的ATF4基因表达,ATF4基因是AAR通路中的一种关键调节蛋白,最近被发现在禁食引起的肌肉萎缩中起关键作用。
ATF4也与细胞自噬有关。
Wang说,在低蛋白饮食的母亲中,几个自噬相关基因的表达以及这些基因与ATF4的结合显著增加,这证实了AAR信号激活与自噬途径之间的分子联系。
后续数据显示,雄性幼崽骨骼肌中的AAR和自噬相关基因仍然处于激活状态,这表明怀孕母亲骨骼肌中的氨基酸限制信号被转移到胎盘,然后传递给它们的后代。
目前是加州大学洛杉矶分校人类遗传学博士后研究员的王说,这些发现强调了女性在怀孕期间摄入足够数量的蛋白质的健康饮食对保护孩子从出生到成年的健康的重要性。