A megkülönböztetett diétás lipidek fogyasztása a korai terhesség alatt differenciálisan modulálja a mikroRNS-ek expresszióját anyákban és utódokban

A lipidmetabolizmus és a molekuláris táplálkozás rendellenességeinek laboratóriuma, Madridi Haladó Tanulmányok Intézete (IMDEA) -Food, CEI UAM + CSIC, Madrid, Spanyolország

Társulás Instituto de Nutrição Josué de Castro, Rio de Janeiro szövetségi egyetem, Rio de Janeiro, Brazília

A lipidmetabolizmus és a molekuláris táplálkozás rendellenességeinek laboratóriuma, Madridi Haladó Tanulmányok Intézete (IMDEA) -Food, CEI UAM + CSIC, Madrid, Spanyolország

Biokémiai és kémiai tagozat, Gyógyszerészeti és Orvostudományi Karok, Universidad San Pablo CEU, Madrid, Spanyolország

A lipidmetabolizmus és a molekuláris táplálkozás rendellenességeinek laboratóriuma, Madridi Haladó Tanulmányok Intézete (IMDEA) -Food, CEI UAM + CSIC, Madrid, Spanyolország

Patricia Casas-Agustench,
Flavia S. Fernandes,
Maria G. Tavares do Carmo,
Francesco Visioli,
Emilio Herrera,
Alberto Dávalos

Ábrák

Absztrakt

Idézet: Casas-Agustench P, Fernandes FS, Tavares do Carmo MG, Visioli F, Herrera E, Dávalos A (2015) A megkülönböztetett diétás lipidek fogyasztása a korai terhesség alatt differenciálisan modulálja a mikroRNS-ek expresszióját anyákban és utódokban. PLoS ONE 10 (2): e0117858. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0117858

Akadémiai szerkesztő: Christopher Torrens, University of Southampton, EGYESÜLT KIRÁLYSÁG

Fogadott: 2014. augusztus 20 .; Elfogadott: 2015. január 3 .; Közzétett: 2015. február 11

Adatok elérhetősége: Minden releváns adat megtalálható a dokumentumban és a kiegészítő információkat tartalmazó fájlokban.

Finanszírozás: Ezt a munkát részben az Instituto de Salud Carlos III (FIS, PI11/00315), az Európai FEDER Alapok és a Sociedad Española de Arteriosclerosis támogatta A.D .; a Ministerio de Economía y Competitividad által F. V. (AGL2011-28995); az Európai Unió hetedik keretprogramjával (PIOF-GA-2010-272581 számú támogatási megállapodás) a P.C-A-hoz. valamint a Fundación Ramón Areces által E.H-hoz (CIVP16A1835). A finanszírozóknak nem volt szerepük a tanulmányok tervezésében, adatgyűjtésben és elemzésben, a közzétételre vonatkozó döntésben vagy a kézirat elkészítésében.

Versenyző érdeklődési körök: A szerzők kijelentették, hogy nincsenek versengő érdekek.

Bevezetés

Emberi epidemiológiai vizsgálatok, valamint számos állatkísérlet kimutatta, hogy a prenatális és a korai posztnatális táplálkozási állapotok befolyásolhatják a felnőttek érzékenységét a csökkent glükóz tolerancia, szív- és érrendszeri betegségek és elhízás iránt. [1–4] Azonban ezek a jelenségek mögött álló mechanizmus (ok) ról keveset tudunk [4]. Míg egyre több bizonyíték utal arra, hogy az anya zsírsavállapota terhesség és szoptatás alatt nagyban befolyásolja az újszülöttek és a csecsemők egészségét [5,6], nagyon kevés tanulmány fordított figyelmet az anyai étrend zsírsavösszetételének megváltoztatásának hosszú távú következményeire [5,7, 8]. A különféle étrendi zsírsavak különböző biológiailag releváns útvonalakat modulálnak [9,10]. Példaként egy nemrégiben végzett patkányokon végzett vizsgálat kimutatta, hogy a terhesség korai szakaszában nagy mennyiségű n-3 zsírsav bevitele más típusú zsírsavakhoz képest csökkenti a hím utódok zsírfelhalmozódását és az életkorral összefüggő inzulinérzékenység csökkenését [5]. E hatások pontos jellege azonban továbbra is megfoghatatlan.

Az étrend mellett az epigenetikus módosítások befolyásolhatják a gén expresszióját, és módosíthatják a szervezet fenotípusát az élet későbbi szakaszaiban, megváltozott méhen belüli miliőnek vagy metabolikus zavarnak kitéve [11–13]. A mikroRNS-ek (miRNS-ek) kicsi endogén, nem kódoló RNS-ek, amelyek a génexpresszió szabályozásával számos sejtes és biológiai folyamatot szabályoznak [14]. A miRNS-ek a bonyolult biológiai útvonal megcélzásával fiziológiai körülmények között „finomhangolják” a génexpressziót, de stresszhelyzetben vannak, amikor funkciójuk különösen hangsúlyossá válik, hangsúlyozva az egészségben és a betegségekben betöltött szerepüket [15].

A jelen tanulmány célja annak megvizsgálása volt, hogy a patkányok vemhességének első 12 napjában a különböző típusú zsírsavak fogyasztása befolyásolja-e a szülői szövetekben a miRNS-ek expresszióját, és hogy ezek a korai expozíciók befolyásolják-e az utódokban a miRNS-ek expresszióját. Az értékelt szövettől függően azt találták, hogy a különböző szülői miRNS-eket különböző típusú zsírsavak modulálják. Még a normál chow étrendre való áttérés után 12 hónappal is, az utód felnőtt májban miRNS expressziós hatást mutatott a korai expozíció.

Anyagok és metódusok

Állatok, diéták és kísérleti tervezés

Minták feldolgozása

Zsírsavak összetételének meghatározása. A nonadecaénsavat (19: 1; Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA) adtuk belső standardként az egyes étrendek friss alikvotjaihoz, és fagyasztott májat, valamint ágyéki (retroperitoneális) zsírszöveteket használtunk lipidek extrahálásához és tisztításához [ 24]. A végső lipidkivonatot vákuumban szárazra pároljuk, és a maradékot metanol/toluol 4: 1 térfogatarányú elegyében szuszpendáljuk, és metanolízisnek vetjük alá acetil-klorid jelenlétében 80 ° C-on 2,5 órán át, a korábban leírtak szerint [25]. A zsírsav-metil-észtereket Perkin-Elmer gázkromatográfban (Autosystem) lángionizációs detektorral és 30 m BPX kapilláris oszloppal (belső átmérő 0,25 mm) számszerűsítettük. Vivőgázként nitrogént alkalmaztunk, és a zsírsav-metil-észtereket autentikus standardokkal összehasonlítva azonosítottuk (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA). A százalékban kifejezett variációs együttható értékei 0,0 és 6,0 között mozogtak, így az átlag ± ES érték 2,28 ± 0,26% volt egy tetszőleges zsírsav-analízis halmaz esetében.

miRNS elemzés

A teljes RNS-t, beleértve a miRNS-eket is, a miRNeasy minikit (Qiagen, Valencia, CA, USA) felhasználásával extraháltuk, a gyártó utasításainak betartásával. Az RNS-extrakció előtt a teljes szöveteket homogenizáltuk. Az RNS-t NanoDrop ND-2000 UV-Vis spektrométerrel (Thermo Scientific, Wilmington, DE, USA) számszerűsítettük. A patkány teljes genomjának miRNS elemzéséhez komplementer DNS-t (cDNS) szintetizáltunk a Universal cDNS szintézis készlet II (Exiqon, Vedbaek, Dánia) felhasználásával. A miRNS-eket valós idejű qPCR-rel (qRT-PCR) elemeztük a patkány miRNome miRNS használatra kész PCR paneljeivel és az ExiLENT Sybr green master mix (Exiqon, Vedbaek, Dánia) felhasználásával, a gyártó utasításainak betartásával. A miRNome elemzést csoportonként 4 mintában értékeltük. Az egyedi miRNS-elemzéshez a cDNS-t a miScript® II reverz transzkripciós készlet (Qiagen, Germantown, MD) segítségével szintetizálták a gyártó útmutatásai szerint. Az egyes miRNS-eket qRT-PCR-rel számszerűsítettük ABI Prism 7900 Sequence Detection System (Life Technologies, USA) alkalmazásával. RNU43, RNU6 és/vagy RNU5G-t használtak háztartási génekként, és a relatív génexpresszió elemzését a 2 (-Delta Delta C (T)) módszerrel [26] és az Exiqon GenEx qPCR elemző szoftver (Exiqon, Vedbaek, Dánia).

A génexpresszió elemzése

Az inzulinszignalizációval kapcsolatos gének expresszióját (mRNS) qRT-PCR-rel elemeztük a patkány inzulinjelző útvonal PCR tömbjével (SABiosiences-Qiagen, Hilden, Németország), a gyártó utasításainak betartásával. Csoportonként 5 állatot elemeztünk. Actint használtak háztartási génként, és a relatív génexpressziót a fent leírtak szerint elemeztük.

Statisztikai analízis

Minden adatot átlag ± SE értékként fejezünk ki. Az adatokat a normális eloszlás szempontjából Kolmogorov-Smirnov teszttel teszteltük, és az étrendi csoportok közötti statisztikai különbségeket egyirányú ANOVA-val mértük Newman-Keuls pos hoc vagy Kruskal-Wallis alkalmazásával, majd Dunnet-korrekcióval több összehasonlítás céljából. Két változó közötti különbségeket t- vagy Mann-Whitney-próbákkal mértünk, az adatok eloszlásának normalitása szerint. Az SPSS statisztikai szoftvert v.17 használtuk. GenEX v.2.6.4. szoftvert (MultiD Analyzes AB, Göteborg, Svédország) használták a qRT-PCR adatok és a GraphPad Prism 5.01 szoftver (GraphPad Software Inc., San Diego, Kalifornia, USA) kezelésére.

Eredmények

Táplálkozási paraméterek, test és szövet súlya

A máj és a zsírszövet miRNS expressziója vemhes és szűz patkányokban

Az adatokat a SO diétacsoporthoz viszonyított változások (átlag ± SD) formájában fejezzük ki. SO diéta, 1; OO diéta, 2; FO diéta, 3; LO diéta, 4; PO-étrend, 5. A különböző betűk ugyanabban a grafikonban statisztikai különbséget jelentenek (P 2. ábra. A vemhes (A) és a szűz (B) patkányokban a mikroRNS-ek expressziós szintje ágyéki zsírszövetben, 12 napos diétás kezelés szerint.

Az adatokat a SO diétacsoporthoz viszonyított változások (átlag ± SD) formájában fejezzük ki. SO diéta, 1; OO diéta, 2; FO diéta, 3; LO diéta, 4; PO diéta, 5. Ugyanazon grafikon különböző betűi statisztikai különbséget jelentenek (P 3. ábra. A mikroRNS-ek expressziós szintje az 1 napos (A) és a felnőtt kölykök (B) májában az anyjuk diétás kezelése szerint az első 12 napban. terhesség.

Az adatokat a SO diétacsoporthoz viszonyított változások (átlag ± SD) formájában fejezzük ki. SO diéta, 1; OO diéta, 2; FO diéta, 3; LO diéta, 4; PO diéta, 5. A különböző betűk ugyanabban a grafikonban statisztikai különbséget jelentenek (P 4. ábra. A kifejlett szintek kiválasztott gének, amelyek az inzulin szignálozásához kapcsolódnak felnőtt kölykök májában, az anyjuk étrendi kezelésének megfelelően a terhesség első 12 napjában.