母体高脂饮食对Wistar大鼠后代高血压及代谢紊乱的多代际影响研究

《Journal of Molecular Histology》:Maternal high-fat diet and its multigenerational impact on hypertension and metabolic alterations in Wistar rat offspring

【字体: 时间:2026年02月12日 来源:Journal of Molecular Histology 2.2

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  本研究揭示妊娠期高脂饮食(HFD)可通过调控儿茶酚-O-甲基转移酶(COMT)表达和儿茶酚胺代谢,诱发Wistar大鼠子代跨代高血压(SBP升高)及代谢紊乱(血脂异常、心脏病理改变),为DOHaD理论提供新证据,对母婴营养干预具有重要警示意义。

  
Abstract
本研究通过三代Wistar大鼠模型,系统阐释妊娠期母体高脂饮食(HFD)对后代血压及代谢特征的多代际编程效应。结果显示:HFD子代收缩压(SBP)在三代中均显著高于正常饮食(NSD)组,其中F1代升幅最显著(152±1 mmHg vs 74±2 mmHg)。血浆肾上腺素(EP)、去甲肾上腺素(NE)及尿香草扁桃酸(VMA)水平在F1代剧烈升高,F2代减弱,F3代仍高于对照组。心脏COMT mRNA表达在三代HFD子代中均被抑制,且F1代下调最明显。代谢方面,F1代出现体重显著增加和血脂紊乱(TC、TG、LDL升高;HDL降低),该趋势在F2、F3代部分延续。组织病理学显示F1代心肌细胞空泡化、核固缩及心脏肥大,后续代际病变减轻。研究表明母体HFD可能通过改变儿茶酚胺代谢动力学(如COMT下调),介导心血管风险的跨代遗传。
Introduction
高血压作为全球健康负担,其发病与胎儿期编程密切相关。基于健康与疾病发育起源(DOHaD)理论,母体妊娠期营养异常(如HFD)可程序化子代代谢及心血管异常。COMT作为儿茶酚胺代谢关键酶,其表达变化与高血压病理相关,但HFD对COMT的跨代调控机制尚不明确。本研究聚焦母体HFD通过COMT-儿茶酚胺轴调控子代高血压的跨代效应。
Materials and methods
将孕鼠随机分为NSD组和HFD组(含18.7%猪油、1.3%胆固醇),持续饲喂至分娩。F1-F3代子代均予正常饮食。检测指标包括体重、心脏重量、SBP(无创尾套法)、血浆EP/NE(ELISA)、尿VMA、心脏COMT mRNA(qPCR)、血脂四项(TC、TG、HDL、LDL)及心脏组织HE染色。
Results
体重与心脏重量:仅F1代HFD子代体重显著高于NSD组(P<0.05),心脏重量无显著组间差异。
心脏病理:HFD组F1代出现心肌纤维凋亡、空泡变性和核固缩,F2-F3代病变减轻。
血压与儿茶酚胺:SBP在三代HFD子代中持续升高(F1:152±1, F2:130±4, F3:115±3 mmHg)。血浆EP(F1:76±7 pg/mL)、NE(F1:67±6 pg/mL)和尿VMA在F1代峰值升高,后续代际递减。
COMT表达:三代HFD子代心脏COMT mRNA均下调(F1代最显著),与儿茶酚胺升高趋势反向关联。
血脂谱:F1代呈现典型血脂异常(TC↑、TG↑、LDL↑、HDL↓),F2-F3代部分参数恢复。
性别差异:两因素方差分析揭示饮食对SBP、儿茶酚胺、COMT表达的主效应显著(P<0.0001),COMT表达存在性别交互作用(P=0.011)。
Discussion
本研究首次揭示母体HFD可经由COMT表达抑制和儿茶酚胺累积,诱发子代高血压及代谢紊乱的跨代遗传,且F1代表型最显著,提示直接宫内暴露是关键驱动因素。COMT作为甲基化代谢核心酶,其表达下降可能源于HFD诱导的DNA甲基化等表观遗传修饰。血脂异常和心脏病理的代际衰减提示后代存在代谢适应性调节。研究局限性在于仅使用大鼠模型,且缺乏表观遗传机制深度验证。
Conclusion
母体HFD通过COMT-儿茶酚胺轴调控子代高血压表型的跨代传递,强调孕期营养干预对阻断心血管疾病代际循环的重要性。
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