代谢编程是指生物体适应环境刺激的能力，尤其是在发育的关键时期。当这些刺激发生在生命早期，特别是在妊娠和生命最初的几年里，它们可能会引起器官和系统结构和功能的持久性变化，从而影响整个生命周期[1]。
根据流行病学家巴克（Barker）的观点，母亲在妊娠期间提供的营养、激素和代谢环境可以永久性地影响后代的健康，这种影响会持续到儿童期、青春期和成年期。基于这些发现，提出了“健康与疾病的发育起源”（Developmental Origins of Health and Disease, DOHaD）理论，该理论认为不良的子宫内环境可能会永久性地改变器官发育和生理功能，从而增加患糖尿病、心血管疾病和代谢综合征等疾病的风险[2]（Ross & Canovas, 2016）。
正如阿莫阿科（Amoako）等人所指出的，生活方式、母亲年龄、营养状况、吸烟和胚胎发育期间的物质使用等因素都会对妊娠结果和后代的健康产生负面影响。因此，代谢编程可能会导致胎儿的子宫内环境健康或受损[3]。
妊娠期间，对宏量和微量营养素的需求会发生显著变化，这是由于胎儿生长、胎盘发育以及母亲生理适应的需要。每个孕期，生理症状和营养需求都在不断变化，需要持续调整饮食以满足母亲和胎儿的需求，从而支持健康的妊娠发育。在这种情况下，必须仔细考虑碳水化合物的摄入，因为它们是身体的主要能量来源，其供应对于维持适当的母体和胎儿能量代谢至关重要[4]。
碳水化合物由碳、氢和氧原子组成，主要分为三类：单糖（葡萄糖、半乳糖和果糖）、双糖或寡糖（乳糖、蔗糖和麦芽糖）以及多糖（如淀粉和糖原[Tailane Scapin]。根据世界卫生组织（WHO）的数据，巴西人的糖摄入量平均比推荐量高出50%。这种过量的碳水化合物摄入与非传染性慢性疾病的发病率增加有关，也可能与妊娠期间的母婴并发症相关。蔗糖是一种常见的糖类，天然存在于水果、蔬菜和多种植物的汁液中。自2015年起，WHO建议蔗糖的摄入量不应超过每日总能量的5%[5]。
戈麦斯（Gomes）等人的研究发现，孕妇经常摄入含添加糖的食物，如软饮料、饼干、巧克力饮料和预制酱料。超过一半（53%）的孕妇每日糖摄入量较高[6]。
在这种情况下，人们对替代甜味剂越来越感兴趣。例如，麦芽糊精已被用作加工食品中糖或脂肪的替代品。它是一种通过酶法从玉米、小麦、土豆或大米等淀粉中提取的人工合成碳水化合物。麦芽糊精高度精制，可溶于水，具有较高的血糖指数，但营养价值较低，常用于“低糖”、“减肥”或“零糖”产品中[7]。
妊娠期间，对宏量和微量营养素的需求显著增加，这反映了由于胎儿生长、胎盘发育和母亲生理适应而增加的能量和营养需求。每个孕期，生理症状和营养需求都在变化，需要不断调整饮食以满足母亲和胎儿的需求，从而支持健康的妊娠发育。在这种情况下，必须谨慎考虑碳水化合物的摄入，因为它们是身体的主要能量来源[4]。
碳水化合物由碳、氢和氧原子组成，主要分为三类：单糖（葡萄糖、半乳糖和果糖）、双糖或寡糖（乳糖、蔗糖和麦芽糖）以及多糖（如淀粉和糖原[Tailane Scapin]。根据世界卫生组织（WHO）的数据，巴西人的糖摄入量平均比推荐量高出50%。这种过量的碳水化合物摄入与非传染性慢性疾病的发病率增加有关，也可能与妊娠期间的母婴并发症相关。蔗糖是一种常见的糖类，天然存在于水果、蔬菜和多种植物的汁液中。自2015年起，WHO建议蔗糖的摄入量不应超过每日总能量的5%[5]。
一项研究显示，孕妇经常摄入含添加糖的食物，如软饮料、饼干、巧克力饮料和预制酱料。超过一半（53%）的孕妇每日糖摄入量较高[6]。
在这种情况下，人们对替代甜味剂越来越感兴趣。例如，麦芽糊精已被用作加工食品中糖或脂肪的替代品。它是一种通过酶法从玉米、小麦、土豆或大米等淀粉中提取的人工合成碳水化合物。麦芽糊精高度精制，可溶于水，具有较高的血糖指数，但营养价值较低，常用于“低糖”、“减肥”或“零糖”产品中[7]。
妊娠期间，营养起着关键作用，此期间的不良饮食选择可能会对后代的长期健康产生负面影响。妊娠期间富含碳水化合物和脂肪的饮食也与母亲和后代的DNA损伤有关[8]。研究表明，果糖的摄入会导致基因组不稳定，这通过微核试验在实验小鼠及其后代中得到了证实[9]。
此外，摄入含糖量高的食物（如甜食和软饮料）与妊娠期间体重过度增加有关。现行指南建议将妊娠期间添加糖的摄入量限制在总热量的6%至10%，以避免此类并发症。然而，许多孕妇超过了这一建议，这可能会对母亲和胎儿的健康产生负面影响，并增加儿童肥胖和长期饮食失衡的风险[10]。
体细胞持续暴露于可能损伤DNA的基因毒性物质中，这些物质可能来自内源性因素（如细胞代谢）或外源性因素（包括紫外线（UV）光、饮食和污染[11]。DNA容易受到多种形式的损伤，如单链和双链断裂、碱不稳定位点以及DNA-DNA或DNA-蛋白质交联。然而，人体利用复杂的修复机制来维持基因完整性并防止DNA碱基序列的变化[12]。
最近的研究表明，妊娠期间接触这些碳水化合物可能会影响胎儿的代谢编程，并增加成年后患非传染性慢性疾病（NCDs）的风险，如肥胖、2型糖尿病和心血管疾病[13]。尽管这些证据具有相关性，但在理解麦芽糊精和蔗糖如何影响基因组稳定性、胎儿发育和母亲健康方面仍存在显著空白。因此，进一步研究这些特定碳水化合物如何影响妊娠过程和后代的长期健康至关重要。
虽然之前已有关于蔗糖影响的报道，但关于母体麦芽糊精暴露对发育过程中线粒体生物能量学和基因组稳定性的影响仍知之甚少。通过在同一实验框架内直接比较麦芽糊精和蔗糖，本研究提供了关于不同快速吸收碳水化合物如何差异性地影响代谢编程的新见解。
因此，本研究旨在探讨母体在交配、妊娠和哺乳期间摄入麦芽糊精和蔗糖对瑞士小鼠的遗传和生化影响，分析其对母体代谢的影响以及对雄性和雌性后代的潜在长期后果。
我们假设，母体接触这些快速吸收的碳水化合物会损害血糖稳态，干扰线粒体呼吸链活性，并增加母体和后代的基因组稳定性。选择肝脏作为研究对象是因为其在葡萄糖和脂质代谢中的核心作用及其对代谢编程的敏感性。选择海马区和大脑皮质是因为它们具有较高的能量需求、易受氧化应激的影响，以及在认知和神经发育过程中的关键作用，这些过程可能受到早期代谢紊乱的影响。
