《Journal of Agriculture and Food Research》：Regulation of maternal metabolism, gut homeostasis, and key microbiota by pre-pregnancy and gestational high-energy diet-induced maternal obesity
编辑推荐：
本研究针对孕期高能饮食(HED)引发的母体肥胖问题，通过动物模型系统探讨了其对母体代谢、肠道健康及脂肪转化的影响。研究发现HED通过改变肠道菌群结构（如Bifidobacterium、Roseburia等关键菌属），加剧能量代谢负担，抑制脂肪类型转换（UCP1表达下调），并导致肠道屏障损伤与免疫激活。该研究为制定孕期营养干预策略提供了重要的理论依据。
当一位女性迎来新生命的孕育阶段，她的身体会开启一场精妙的代谢适应之旅。孕期能量需求通常比非孕期增加15%至50%，这本是满足胎儿发育的自然生理调整。然而随着现代饮食结构的变化，高能量密度饮食(High-Energy Diet, HED)的普遍摄入正在打破这种平衡。全球范围内孕妇体重过度增长的趋势日益严重，由此引发的母体肥胖及其并发症已成为重大公共卫生挑战。孕期代谢紊乱不仅影响母亲健康，更可能通过"代谢编程"效应影响子代远期健康，但高能饮食影响母体健康的具体机制，特别是肠道微生物在其中扮演的角色，仍有待深入揭示。
西南大学研究团队在《Journal of Agriculture and Food Research》发表的研究，以C57BL/6J孕鼠为模型，系统探讨了孕前及孕期高能饮食如何通过调控肠道微生物，影响母体代谢稳态、肠道屏障功能及脂肪重塑。研究发现，高能饮食在显著增加母体体重、体脂百分比的同时，引发了一系列代谢紊乱：血清中游离脂肪酸(FFA)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)等指标显著升高，而高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)降低。更值得关注的是，研究首次揭示高能饮食会抑制白色脂肪组织(WAT)向棕色脂肪组织(BAT)的转化（表现为UCP1蛋白表达下调），阻碍产热耗能过程，从而加剧肥胖。
主要技术方法概述
研究采用20只C57BL/6J雌鼠，随机分为对照组（10%脂肪供能）和高能饮食组（60%脂肪供能），进行8周饮食干预后交配，妊娠第19天采样。通过血清生化检测、组织形态学观察（HE染色）、免疫组化（检测UCP1）、实时荧光定量PCR（检测炎症因子与脂肪酸转运蛋白表达）及16S rRNA测序（分析结肠微生物组成）等技术，系统评估高能饮食对母体的多维度影响。
3.1. 高能饮食对母体生长性能的影响
与对照组相比，高能饮食组孕鼠体重增长、平均日增重均显著增加（P < 0.01），肝脏指数、肠道重量、白色脂肪和棕色脂肪重量均显著升高，体脂百分比明显增加（P < 0.01）。这表明高能饮食显著促进了母体脂肪堆积。
3.2. 高能饮食对母体血清生化指标的影响
高能饮食组空腹血糖(FPG)、游离脂肪酸、总胆固醇(TC)、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇、糖皮质激素(GC)和瘦素(leptin)浓度均显著升高（P < 0.01），而高密度脂蛋白胆固醇显著降低（P < 0.05）。这些变化表明高能饮食加重了孕鼠能量代谢负担。
3.3. 高能饮食对母体脂肪形态和脂代谢的影响
组织学观察发现，高能饮食组孕鼠白色脂肪和棕色脂肪细胞直径和面积显著增大（P < 0.01），脂肪细胞数量减少。免疫组化显示，高能饮食组白色脂肪和棕色脂肪中UCP1蛋白表达均显著降低（P < 0.01），表明高能饮食抑制了脂肪组织的产热转化能力。
3.4. 高能饮食对母体肝肠病变的影响
肝脏组织出现细胞形态紊乱、胞质疏松和脂质空泡增多。肠道形态方面，十二指肠、空肠和回肠绒毛出现不同程度损伤，十二指肠隐窝深度显著降低（P < 0.01），但绒毛高度/隐窝深度比值在十二指肠和回肠显著增加（P < 0.05）。同时，各肠段淋巴细胞数量增加，空肠杯状细胞数量减少，表明肠道物理屏障受损且免疫激活。
3.5. 高能饮食对母体肠道抗氧化能力的影响
各肠段超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)浓度显著降低（P < 0.01），而丙二醛(MDA)浓度显著升高（P < 0.05），提示高能饮食严重削弱了肠道抗氧化能力。
3.6. 高能饮食对母体肠道免疫特性的影响
高能饮食组各肠段白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和干扰素-γ(IFN-γ)的mRNA表达均显著上调，其中空肠段的促炎细胞因子表达最高，表明高能饮食在空肠段引发了最强烈的炎症反应。
3.7. 高能饮食对母体肠道脂肪酸转运的影响
各肠段脂肪酸转运蛋白CD36、脂肪酸结合蛋白3(FABP3)、脂肪酸转运蛋白1(FATP1)和脂肪酸转运蛋白4(FATP4)的mRNA表达均显著上调（P < 0.01），以回肠段表达最高，这解释了即使肠道形态受损，母体脂肪吸收仍增强的现象。
3.8. 高能饮食对母体结肠微生物的影响
16S rRNA测序显示，高能饮食组微生物Chao1指数显著降低（P = 0.0012），厚壁菌门/拟杆菌门比值从0.80升至4.81（P = 0.031）。线性判别分析(LEfSe)发现Bacteroides、Roseburia等菌属在高能饮食组富集，而Bifidobacterium、Allobaculum等有益菌减少。功能预测表明高能饮食促进了氨基酸代谢和生物素合成，但抑制了糖酵解和乙酰辅酶A合成。相关性分析显示特定微生物与母体能量代谢、肠道健康及脂肪转化显著相关。
研究结论与意义
该研究揭示了孕期高能饮食通过改变肠道菌群结构，破坏代谢稳态的多维度机制：不仅增加脂肪沉积，抑制脂肪产热转化，还导致肠道屏障损伤、氧化应激和炎症反应。特别发现，即使肠道形态受损，脂肪酸转运蛋白的上调仍加速了脂肪吸收，而Bifidobacterium等有益菌的减少可能削弱肠道保护功能。这些发现为理解孕期营养与健康关系提供了新视角，提示调控肠道菌群可能成为改善孕产期代谢健康的新策略，对制定孕期膳食指南和开发微生态制剂具有重要指导意义。
