《Molecular Nutrition & Food Research》：Docosahexaenoic Acid Consumption Early in Life Improves Immune Dysfunction in High-Fat Diet-Fed Wistar Rats in a Sex-Specific Manner
编辑推荐：
本文综述探讨了早期生命阶段（哺乳期和离乳期）补充二十二碳六烯酸（DHA）对高脂饮食（HFD）喂养的Wistar大鼠的免疫调节作用。研究发现，HFD虽未改变体重和体成分，但导致了调节性T细胞（Treg）反应减弱、适应性免疫及抗原呈递功能受损等免疫功能障碍。补充DHA可性别特异性地改善HFD引起的免疫失调，例如在雄性大鼠中恢复B细胞比例及主要组织相容性复合体II类（MHC-II）表达，在雌性大鼠中调节白细胞介素10（IL-10）的产生。该研究为早期营养干预预防肥胖相关免疫代谢疾病提供了新的机制见解。
引言
肥胖被世界卫生组织定义为体内脂肪过度积累并对健康产生负面影响。近年研究发现，脂肪分布与肥胖相关健康风险密切相关，内脏脂肪组织与炎症、心血管和代谢风险关联更强。脂肪组织作为内分泌器官，可分泌脂肪因子、细胞因子和趋化因子，连接肥胖与免疫失调。高脂饮食（脂肪供能13%–85%，最优剂量为40%）是啮齿类动物肥胖研究的常用模型，但多数研究使用成年雄性动物。生命早期是肥胖发展和预防干预的关键窗口期，此阶段脂肪组织和免疫系统均快速发育。此外，肥胖存在性别差异，包括体脂分布、能量稳态和脂质代谢等。二十二碳六烯酸（DHA）是一种长链多不饱和脂肪酸（LCPUFA），具有免疫调节作用。本研究旨在确定HFD对Wistar大鼠体成分、内分泌激素、免疫功能和炎症结果的影响，并探究早期膳食DHA摄入能否预防或改善这些HFD相关变化，同时评估测量参数和对饮食干预反应的性别差异。
材料与方法
动物程序经大学动物伦理委员会批准。妊娠第14天的定时怀孕Wistar母鼠被随机分配从分娩前5天直至哺乳期结束饲喂以下三种日粮之一：对照低脂日粮（control LF，10%脂肪，0% DHA，0% ARA）、对照高脂日粮（control HF，20%脂肪，0% DHA，0% ARA）或DHA高脂日粮（DHA HF，20%脂肪，2% DHA，1% ARA）。DHA干预剂量（0%和2%总脂肪酸）反映了人乳中DHA水平的下限和上限。分娩后，幼仔被交叉抚养以维持匹配的窝产仔数和性别比例。在出生后第21天（PND 21），每组随机选择4只幼仔测量体成分并处死收集胃内容物。其余幼仔在离乳后继续摄入与其母鼠相同的实验日粮直至PND 70。在所有时间点测量食物摄入量、体重和体成分。在PND 70处死后代，收集血浆和脾脏用于后续分析。通过商业ELISA或电化学发光试剂盒测量血浆介质浓度。通过直接免疫荧光测定法评估脾细胞免疫细胞表型，并通过商业ELISA试剂盒测量有丝分裂原刺激后的脾细胞离体细胞因子产量。数据通过双向方差分析（ANOVA）进行统计分析。
食物摄入与能量消耗
在干预期间（第4-10周），对照HF和DHA HF组雄性Wistar大鼠的每日食物摄入量均低于对照LF组。在雌性中，DHA HF组在第4周时的平均每日食物摄入量低于对照LF组。从第5周开始，对照HF和DHA HF组雌性大鼠的每日食物摄入量均低于对照LF组。从第5周到第8周，对照LF组雄性大鼠的能量消耗高于DHA HF组（第5周）或对照HF组（第6-8周）。在雌性中，整个干预期间各饮食组之间的能量消耗没有差异。在整个离乳后期间，无论饮食干预如何，雄性的食物摄入量和能量消耗均高于雌性。
人体测量学数据
雄性Wistar后代的体重在整个干预期间在各饮食组之间没有差异，除了在第8周（PND 56）和第9周（PND 63），饲喂DHA HF日粮的幼仔体重高于对照HF组幼仔。雌性Wistar后代的体重在整个干预期间在各饮食组之间没有差异。与雌性相比，雄性在整个干预期间的体重更高。在PND 21时，体成分参数（总体重、脂肪量、瘦体重、游离水、总水、脂肪量百分比和瘦体重百分比）在各饮食组之间没有差异。在PND 63时，所有测量的体成分参数在各饮食组之间没有差异，除了瘦体重百分比，DHA HF组大鼠的瘦体重百分比略低于对照LF和HF组。雄性在总体重、脂肪量、瘦体重、游离水和总水方面表现出显著更高的值，而在脂肪量百分比和瘦体重百分比方面表现出更低的值。在终止时，体重在各饮食组之间没有差异，但雄性体重高于雌性。
血浆介质分析
未发现任何测量血浆参数的饮食效应。然而，发现饮食与性别对血浆GLP-1浓度存在交互作用。对照HF组雄性大鼠的血浆GLP-1浓度高于DHA HF组。与雌性相比，无论饮食干预如何，雄性的瘦素、GLP-1、TGF-β和TNF-α血浆浓度更高。
脾细胞表型
与对照LF组相比，对照HF和DHA HF组大鼠的调节性T细胞（Treg）比例和总CD103+细胞比例均较低。饲喂对照HF日粮的大鼠与饲喂对照LF日粮的大鼠相比，自然杀伤T细胞（NKT）比例更高，常规1型树突状细胞（cDC1）比例更低。在脾脏中，HFD降低了转化生长因子-β（TGF-β）的产生，并增加了白细胞介素10（IL-10，雌性）和白细胞介素2（IL-2）的产生。HFD还降低了调节性T细胞（Treg）、B细胞（雄性）、cDC1以及MHC-II和CD86表达（雄性）的百分比。DHA减轻了HFD相关的血浆GLP-1（雄性）和TGF-β、IL-10（雌性）以及IL-2产生的变化，并增加了B细胞（雄性）、cDC1、MHC-II和CD86表达（雄性）的百分比。DHA以性别特异性方式减轻了HFD诱导的Treg反应受损以及适应性免疫和抗原呈递功能受损。
脾细胞离体细胞因子产生
当用LPS刺激48小时时，对照HF日粮雌性大鼠的脾细胞产生的IL-10多于DHA HF组。与雌性相比，无论饮食如何，雄性脾细胞产生更多的IL-6和TNF-α，更少的IL-10。当用PMAi刺激48小时时，饲喂DHA HF日粮的大鼠脾细胞产生的IL-6少于对照LF和HF组。饲喂对照HF日粮的大鼠脾细胞产生的TGF-β少于对照LF组。当用PMAi刺激72小时时，饲喂对照HF日粮的大鼠脾细胞产生的IL-2多于对照LF组。与雌性相比，无论饮食如何，雄性脾细胞产生更多的IL-6，更少的IL-10和TNF-α。
讨论
本研究表明，HFD并未改变Wistar大鼠的体成分或系统性炎症生物标志物，但导致GLP-1循环浓度升高和免疫功能障碍（Treg反应受损，适应性免疫和抗原呈递功能受损）。早期生命膳食DHA摄入以性别特异性方式部分抵消了这些HFD诱导的变化。在哺乳期间，乳腺乳汁中的DHA含量与母体DHA摄入量高度相关。雄性大鼠表现出更炎症的免疫表型，适应性免疫特征减少，更倾向于先天相关的促炎反应。确保生命早期充足的DHA摄入可能有助于支持免疫和代谢健康以预防肥胖，雄性和雌性可能需要不同的最佳剂量。
结论
在该Wistar大鼠模型中，HFD并未改变体成分或系统性炎症特征，但增加了GLP-1的循环浓度。它还导致Treg反应受损以及适应性免疫和抗原呈递功能受损。早期生命（哺乳期和离乳后）DHA摄入改善了HFD诱导的Treg反应、适应性免疫、抗原呈递功能损伤，并使相关的补偿机制正常化。DHA摄入还导致促炎免疫反应减弱。雄性表现出更炎症且与肥胖报道更相似的免疫表型。这些结果表明，确保生命早期充足的DHA摄入可能支持免疫和代谢健康以预防肥胖，并且雄性和雌性可能有不同的最佳剂量需求。
