A japán étrend terhesség, szoptatás vagy elválasztás utáni hatása az utódok metabolikus szindrómájának kockázatára

Élelmiszer- és táplálkozástudomány

Teljes cikk
Ábrák és adatok
Hivatkozások
Kiegészítő
Idézetek
Metrikák
Újranyomtatások és engedélyek
PDF

Absztrakt

Megvizsgáltuk az 1975-ös japán étrend lenyelésének utódokra gyakorolt hatását a terhesség és a laktáció ideje alatt, valamint az egereken végzett elválasztás után. A terhes anyákat olyan csoportokra osztották, amelyek japán étrendet vagy kontroll étrendet tápláltak, és az utódok elválasztásáig növelték őket. Az elválasztás utáni utódokat további csoportokra osztották, amelyeket a japán étrenden vagy a kontroll étrenden neveltek fel. A japán étrend elválasztása után elnyomta a zsigeri zsír felhalmozódását az utódokban, és csökkentette a lipidek mennyiségét a szérumban és a májban. Ez a hatás gyengült, ha a japán étrendet csak terhesség és szoptatás alatt fogyasztották. Ezért azt javasolták, hogy az anyák japán étrendjének bevitele terhesség és szoptatás alatt gyengíti a japán étrend lipidfelhalmozódást gátló hatását gyermekeknél.

Az anyák japán étrendjének bevitele terhesség és szoptatás alatt gyengíti a japán étrend lipidfelhalmozódást gátló hatását gyermekeknél.

Az elhízás és a metabolikus szindróma megelőzése globális problémává vált, és egyre jobban megértik az elhízás okainak megelőzésének fontosságát, például a túlzott energiafogyasztást és a testmozgás hiányát. Az elmúlt években a DOHaD (az egészség és a betegség fejlődési eredete) elmélet, miszerint az anya alultápláltsága vagy túlzott táplálkozása terhesség és szoptatás alatt a metabolikus szindróma kialakulásához vezethet az utódokban a növekedés után, és számos tanulmány kimutatta, hogy az anyai táplálkozási szokások befolyásolják az utódok elhízásának kockázata [1–3]. Például az elhízás és a zsírmáj nagyobb arányban fordul elő elhízott gátak utódainál, miután az utódok magas zsírtartalmú étrendet fogyasztanak [4,5], és egy anya magas zsírtartalmú étrendje megváltoztatja az utódok cukoranyagcseréjét, és növeli az utódok kialakulásának kockázatát. inzulinrezisztencia [6]. Patkányokban a kalóriakorlátozás alkalmazása az anyáknak a laktáció alatt alultápláltságot okoz az utódokban, és a növekedés után fokozott az elhízás és az inzulinrezisztencia kockázata [7,8]. Így világossá vált, hogy az anya által elfogyasztott étrend nagyban befolyásolhatja az utódok jövőbeli egészségét.

Korábbi tanulmányunkban, amely a japán étrend elmúlt 50 évében bekövetkezett markáns változásokon alapult, az Országos Egészségügyi és Táplálkozási Felmérés (NHNS) adatainak felhasználásával hetes menüket hoztunk létre az 1960, 1975, 1990 és 2005 japán étrendből. Az egyes periódusok ételeit elkészítettük, fagyasztva szárítottuk, őrléssel és keveréssel homogenizáltuk, és egereknek tápláltuk. Az eredmények azt mutatták, hogy az 1975-ös étrend csökkentette az elhízást és magas egészségügyi előnyökkel járt [9] Azonban egy, a laktáció alatt történő táplálékbevitelnek az utódokra gyakorolt hatásait vizsgáló tanulmányban az 1960-as, 1975-ös, 1990-es és 2005-ös étrendből készült heti menük porított ételek, amelyeket szoptatás alatt anyáknak adtak, az 1975-ös étrend elősegítette az utódok zsírfelhalmozódását azokban az utódokban, akik az elválasztás után magas zsírtartalmú étrendet kaptak [10]. Ez azért történhetett meg, mert a gátnak adott 1975-ös étrend összetevői hátrányosan érintették az utódokat, vagy mert az elválasztás utáni magas zsírtartalmú étrend és az 1975-ös étrend közötti nagy energiakülönbség rossz hatással volt az utódokra.

Ebben a tanulmányban azt vizsgáltuk, hogy a gátaknak táplált 1975-ös japán étrend rossz hatással volt-e az utódokra azáltal, hogy az elválasztás után az utódokat kontroll étrenddel, nem pedig magas zsírtartalmú étrenddel etette, hogy kiküszöbölje az energiakülönbség lehetséges hatásait. Ezenkívül a gyermekeket nagymértékben befolyásolja a terhesség, valamint a szoptatás alatti táplálkozási állapot. Ezért ebben a tanulmányban a terhességre és a szoptatásra, valamint az elválasztás utánra összpontosítottunk, és az anyaállatokat az 1975-ös japán étrenddel vagy kontroll étrenddel etettük ebben a két szakaszban, hogy megvizsgáljuk az utódokra gyakorolt hatásokat. Eredményeink azt mutatják, hogy az 1975-ös étrend elválasztás után történő elnyomása elnyomja az utódok zsírfelhalmozódását, de ez a hatás gyengül, ha ugyanazt az étrendet csak terhesség és szoptatás ideje alatt fogyasztják.

Anyagok és metódusok

Vizsgálati étrendek elkészítése

Online közzététel:

1. táblázat: 1975-ös japán étrend menükártyája.

Állatok

Online közzététel:

1. ábra: Tanulmányi protokoll. A patkányoknak a kontroll étrendet vagy a japán étrendet adták terhesség és szoptatás alatt, az utódokat pedig mindegyik csoportból két csoportra osztották, amelyek a kontroll étrendet vagy az 1975-ös japán étrendet kapták a 3 hetes elválasztás után.

Biokémiai analízis a szérumban és a májban

A lipidszintet a szérumban és a májban a korábban leírtak szerint mértük [16]. A triacil-glicerint (TG) és az összes koleszterint (TC) a szérumban és a májban, valamint a foszfolipidet (PL) és a glükózt a szérumban mértük kereskedelmi enzimkészletekkel (Wako Pure Chemical, Osaka, Japán). Az inzulint a szérumban ELISA kit segítségével határoztuk meg (Morinaga Institute of Biological Science, Kanagawa, Japán). Az albumint a szérumban ELISA kit segítségével határoztuk meg (Shibayagi, Gunma, Japán). A májban a PL-t Rouser [17] által leírt módszerrel határoztuk meg. Mivel a 18 napos egerekben kicsi volt a szérum mennyisége, a szérum glükózt és az inzulint úgy határoztuk meg, hogy az összes csoport összes mintáját egyenlő mennyiségben kevertük össze.

Szövettani elemzés

A máj és a fehér zsírszövet szövettani elemzését a korábban leírtak szerint figyeltük meg [16,18]. A máj és az epididymális zsírszöveteket 10% formalinban rögzítettük és paraffinba ágyazottuk. A függőleges szakaszokat (5 μm) levágtuk, üveglemezre szereltük, hematoxilinnal és eozinnal festettük, és mikroszkóppal megfigyeltük (BZ-9000; Keyence, Osaka, Japán). Kiszámítottuk az adipociták átlagos területét minden csoportban [17,19].

mRNS expressziós elemzés

Valós idejű kvantitatív reverz transzkriptáz PCR (qRT-PCR) elvégzéséhez a teljes RNS-t izoláltuk a májból egy RNeasy Mini Kit (Qiagen, Valencia, CA, USA) [16,18] alkalmazásával, és -80 ° C-on tároltuk, amíg a vizsgálatokat elvégeztük. . A cDNS-t PrimeScript® RT Master Mix (Takara Bio, Otsu, Japán) felhasználásával készítettük, és az mRNS-szinteket Thermal Cycler Dice Real Time System (Takara Bio, Otsu, Japán) alkalmazásával határoztuk meg a gének expressziós szintjének számszerűsítéséhez [16,18] . A korábbi jelentések alapján szekvenciával rendelkező primereket Sigma-Aldrich (Tokió, Japán) készített (2. táblázat) [19–21]. Normalizációs faktorként a standard és a tesztminták β-aktin tartalmának arányát határoztuk meg.

Online közzététel:

2. táblázat: A kvantitatív RT-PCR elemzéshez használt alapozó párok.

Statisztikai analízis

Az eredményeket átlag ± standard hiba (SE) formájában fejezzük ki. Az 1. kísérlet esetében, mivel az anyai étrendnek és az elválasztás utáni étrendnek két tényezője volt, az adatokat kétirányú varianciaanalízissel (ANOVA) elemeztük. Jelentős különbségekkel rendelkező tárgyak esetében egyirányú ANOVA-t hajtottak végre, amelyet Tukey-Kramer-teszt követett 4 csoport többszörös összehasonlítására. A 2. kísérlet esetében az adatokat Student t teszttel elemeztük 2 csoport közötti többszörös összehasonlítás céljából. A különbséget jelentősnek tekintették a o A japán étrend terhesség, szoptatás vagy elválasztás utáni hatása az utódok metabolikus szindrómájának kockázatára

Online közzététel:

3. táblázat: Teszt-étrendek táplálkozási összetétele.

Az utódok száma és aránya a gátonként

Az utódok száma gátonként 13,1 ± 1,1 (n = 6) a kontroll táplálékkal táplált gátnál és 13,9 ± 1,2 egérnél (n = 8) a japán étrenddel táplált gátnál. Az anyai étrendnek nem volt szignifikáns hatása a gátonkénti utódok számára. Az utódok hím és nőstény aránya gátonként (hím/nőstény) 1,16 ± 0,27 (n = 6) a kontroll étrenddel táplált gátnál és 1,07 ± 0,22 egérnél (n = 8) a japán étrenddel táplált gátnál. Az anyai étrendnek nem volt szignifikáns hatása az utódok hím és nőstény arányára a gátonként.

Növekedési paraméterek

Online közzététel:

4. táblázat: Növekedési paraméterek.

Online közzététel:

5. táblázat. Biokémiai paraméterek.

Biokémiai paraméterek a májban

Az elválasztás utáni étrend befolyásolta a máj TG és TC szintjét (5. táblázat). A máj TG szignifikánsan alacsonyabb volt a CO-JD csoportban, mint a CO-CO csoportban, és magasabb a JD-JD csoportban, mint a CO-JD csoportban (NS). A máj TC magasabb volt a CO-JD csoportban, mint a CO-CO csoportban (NS), és alacsonyabb volt a JD-JD csoportban, mint a CO-JD csoportban (NS). A májban nem volt szignifikáns hatás a PL-re. A máj TG változásának igazolására szövettani elemzést végeztünk a májszövet H & E-vel történő festésével (2c. Ábra). Kevés volt a lipid felhalmozódás a májsejtekben a CO-JD és JD-JD csoportokban. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy az elválasztás után a japán étrend elfojtja az utódok májában a lipidfelhalmozódást, és ezt a hatást gyengíti az étrend terhesség és szoptatás alatti bevitele.

mRNS expresszió elemzése a májban

Online közzététel:

6. táblázat: A máj lipid metabolizmusával kapcsolatos gének mRNS expressziós szintjei.

Növekedési paraméterek 18 napos korban

Mivel a japán étrend bevitele terhesség és szoptatás alatt gyengítette a lipidfelhalmozódás elnyomásának hatását az utódokban a növekedés után, megvizsgáltuk az utódok testösszetételét 18 napos korban annak megvizsgálására, hogy ez a jelenség már az elválasztás előtt megjelent-e az utódokban (2. kísérlet). Az eredmények nem mutattak szignifikáns különbséget a CO és JD csoportok között a testtömeg, a máj súlya és a fehér zsírszövet súlya között a 18. napon (7. táblázat). Ezért a japán étrend fogyasztása terhesség és szoptatás alatt nem befolyásolta jelentősen az utódok testösszetételét az elválasztás előtt.

Online közzététel:

7. táblázat. 18 napos utódok növekedési paraméterei.

Biokémiai paraméterek a szérumban és a májban 18 napos korban

A TG, TC és PL szintek a szérumban 18 napos korban nem különböztek szignifikánsan a CO és JD csoportok között (8. táblázat). Mivel a szérum mennyisége kicsi volt, a glükóz és az inzulin szintjét vegyes mintákban határoztuk meg, mindegyik csoportban az egerek egyenlő mennyiségével. A szérum glükózszintje alacsonyabb volt a JD csoportban (6,79 mmol/L), mint a CO csoportban (7,27 mmol/L), de az inzulinszint mindkét csoportban 0,06 nmol/L volt. A májban a TG szignifikánsan alacsonyabb volt a JD csoportban, mint a CO csoportban, de a májban a TC és a PL nem különbözött szignifikánsan a két csoport között. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a japán étrend terhesség és szoptatás alatt történő fogyasztása elnyomja az utódok májának lipidfelhalmozódását az elválasztás előtt.

Online közzététel:

8. táblázat. 18 napos utódok biokémiai paraméterei.

mRNS expressziós elemzés a májban 18 napos korban

A máj lipidtartalmában bekövetkező változások mechanizmusának vizsgálatához kvantitatív RT-PCR-rel mértük a lipid metabolizmussal kapcsolatos gének expresszióját a májban 18 napos korban. A zsírsavszintézisben szerepet játszó Acc és Fasn mRNS szintje szignifikánsan alacsonyabb volt a JD csoportban, mint a CO csoportban (9. táblázat). A G6pdx, Me és Srebp1c mRNS-szintjeiben nem volt szignifikáns különbség. A zsírsav β oxidációjában szerepet játszó Aco, Cpt1, Cpt2 és Ppara mRNS szintje szintén nem különbözött szignifikánsan a két csoport között. A koleszterinszintézisben szerepet játszó Hmgcoar és Sqle mRNS szintje szignifikánsan alacsonyabb volt a JD csoportban, mint a CO csoportban. A koleszterin katabolizmussal összefüggő Abcg5, Acat3 és Cyp7a1 mRNS szintje nem különbözött szignifikánsan a csoportok között, de az Lxra mRNS szintje szignifikánsan alacsonyabb volt a JD csoportban. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a japán étrend terhesség és szoptatás ideje alatt történő fogyasztása elnyomja a zsír lipid felhalmozódását a májban, mivel elnyomja a zsírsavak és a koleszterin szintézisét az utódok májában az elválasztás előtt.

Online közzététel:

9. táblázat: mRNS expressziós szintek a lipid anyagcseréhez kapcsolódó géneknél a májban 18 napos utódoknál.

Vita

Ebben a tanulmányban az 1975-ös japán étrendet vagy a kontroll étrendet az anya bevette terhesség és szoptatás alatt, valamint az utódok az elválasztás után. Az eredményeket arra használták, hogy megvizsgálják az 1975-ös japán étrend bevitelét ezekben az időszakokban az utódok lipidanyagcseréjére. Az elválasztás után a japán étrend bevitele elnyomta az utódok zsírfelhalmozódását, és ezt a hatást gyengítette a japán étrend terhesség és szoptatás alatti bevitele. A japán étrend terhesség és szoptatás idején történő fogyasztása elnyomta az utódok májában a lipid felhalmozódást az elválasztás előtt. Az ebben a tanulmányban használt japán étrendet olyan fagyasztva szárítással és porítással készítettük, amelyek egy héten át 21 étkezéses menüt készítettek el az 1975-ös NHNS-adatok alapján, hasonlóan korábbi tanulmányainkhoz [10,11]. Az 1975-ös japán étrend jellemzői közé tartozik a magas szintű szójatermékek, például a tofu és a sült tofu, a gyümölcsök és a hínár. Legutóbbi tanulmányunk egyértelműen kimutatta, hogy az 1975-ös japán étrend felnőtt egerek egészségére gyakorolt jótékony hatása nem a PFC-egyensúlytól függ [11]. Ezért a jelenlegi vizsgálat eredményei az 1975-ös japán étrendben szereplő összetevők közötti különbségekből adódnak.

Genetikai szinten is megfigyelték a japán étrend terhesség és szoptatás, illetve/vagy az elválasztás utáni hatásait az utódok lipid anyagcsere rendszerére. 7 hetes utódokban az Acc [26] (zsírsavszintézis) és az Acox1 [27], a Cpt1 [28], a Cpt2 [29] és a Ppara [30] (zsírsav β oxidáció) mRNS szintje a májban kevés utód, amely elválasztás után bevette a japán étrendet. Ezért a japán étrend elválasztása után a máj zsírsavszintézisének elnyomásával elnyomja a májban a lipidfelhalmozódást, majd a máj zsírsav-β-oxidációs rendszerét az alacsony lipidszint miatt elnyomják. A Hmgcoar [31] (koleszterinszintézis) mRNS-szintje általában magasabb volt azoknál az utódoknál, akik elválasztás után bevették a japán étrendet, de a lefelé elhelyezkedő Sqle [32] alacsonyabb volt. Az Abcg5 [33] (koleszterin emisszió) mRNS-szintje szintén szignifikánsan magasabb volt azoknál az utódoknál, akik elválasztás után fogyasztották el a japán étrendet. Ezért az elválasztás után a japán étrend elnyomja a máj koleszterinszintézisét és elősegíti a katabolizmust, ezáltal elnyomva a koleszterin felhalmozódását.

Ez a tanulmány kimutatta, hogy a japán étrend terhesség és szoptatás alatt történő fogyasztása gyengítette a japán étrend utódoktól való elválasztást követő lipidfelhalmozódást gátló hatását. Ez azt sugallja, hogy az 1975-ös japán étrend elválasztása során történő bevitele anélkül, hogy terhesség és szoptatás alatt ugyanazt az étrendet fogyasztanák, nagyobb egészségügyi hasznot jelent. Ezenkívül a japán étrend terhesség és szoptatás ideje alatt történő fogyasztása nem befolyásolta hátrányosan az utódok növekedését, kivéve az étrend elválasztás utáni hatásának gyengülését. Valójában a gátak japán étrendjének bevitele nem befolyásolta az utódok számát és a gátonkénti utódok arányát, és utódainak szérumalbuminszintjét ez nem befolyásolta szignifikánsan. Az elválasztást követő utódok táplálékfelvétele nagyobb mértékben határozza meg jövőbeni anyagcsere-állapotukat, mint az anya elfogyasztott ételei [37], ami arra utal, hogy az elválasztás után bevitt táplálék megválasztása fontos az utódok egészségi állapota szempontjából.

Az elválasztás után a japán étrend bevitele elnyomta a zsigeri zsír felhalmozódását az utódokban, és csökkentette a lipidszintet a szérumban és a májban. Ez a hatás gyengült, amikor az étrendet terhesség és szoptatás alatt fogyasztották. Érdekes, hogy a japán étrend terhesség és szoptatás ideje alatt történő elfogyasztása elnyomta az utódok májának lipidfelhalmozódását az elválasztás előtt.

A szerző közreműködése

Tanulmányi koncepció és tervezés: Tsuyoshi TSUDUKI. Adatok beszerzése: Haruna ISHIKAWA, Xiaoxu GUO, Saeko SUGAWARA, Yui IWAGAKI és Kazushi YAMAMOTO. Az adatok elemzése és értelmezése: Haruna ISHIKAWA, Xiaoxu GUO, Saeko SUGAWARA, Yui IWAGAKI, Kazushi YAMAMOTO és Tsuyoshi TSUDUKI. A kézirat elkészítése: Haruna ISHIKAWA, Xiaoxu GUO és Tsuyoshi TSUDUKI. Minden szerző átnézte és jóváhagyta a végleges kéziratot.

Közzétételi nyilatkozat

Potenciális összeférhetetlenségről a szerzők nem számoltak be.