孕期限食對子代小鼠生長代謝及卵母細(xì)胞DNA甲基化水平的影響.pdf

1、背景：
　　隨著“減肥熱”的流行，孕婦在妊娠期間控制飲食的現(xiàn)象也開始出現(xiàn)，因此，宮內(nèi)營養(yǎng)不良不再局限于物質(zhì)匱乏地區(qū)的孕婦中，也出現(xiàn)在妊娠期限制飲食的孕婦中。宮內(nèi)營養(yǎng)不良不僅會(huì)直接導(dǎo)致胎兒在子宮內(nèi)的發(fā)育和生長受到限制，也會(huì)增加子代在成年后患代謝性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。
　　“表觀遺傳學(xué)”是指在 DNA序列沒有發(fā)生任何改變的情況下，環(huán)境變化與個(gè)體表型改變之間的關(guān)系。這一概念的提出為宮內(nèi)不良環(huán)境對子代產(chǎn)生影響的機(jī)制提供了合理的解釋。越來越多

2、的研究結(jié)果都表明，表觀遺傳學(xué)修飾可穩(wěn)定遺傳給后代。而親本代系間遺傳的唯一途徑就是通過生殖細(xì)胞。孕期不僅是胚胎發(fā)育的重要時(shí)期，也是原始生殖細(xì)胞（primordial germ cells，PGCs）開始形成并分化成為生殖細(xì)胞的重要時(shí)期，同時(shí)伴隨著細(xì)胞內(nèi)DNA甲基化大規(guī)模地擦除與重建。DNA甲基化的發(fā)生和去除需要 DNA甲基轉(zhuǎn)移酶、活性甲基、去甲基化酶的參與。環(huán)境不利因素有可能影響機(jī)體內(nèi)DNA甲基轉(zhuǎn)移酶、去甲基化酶的活性或者活性甲基的數(shù)量而

3、干擾DNA甲基化的正常發(fā)生與去除。在胚胎期，發(fā)生DNA甲基化水平變化的基因包括調(diào)控胚胎在子宮內(nèi)發(fā)育的印記基因和調(diào)控糖脂代謝的代謝基因。
　　目的：
　　為探究孕期宮內(nèi)營養(yǎng)不良對子代的影響及相關(guān)機(jī)制，我們建立了孕期限食的小鼠模型，通過觀測子代小鼠生長代謝的相關(guān)指標(biāo)及卵母細(xì)胞內(nèi)印記基因、代謝基因甲基化水平來探究孕期營養(yǎng)不良對子代的影響及其表觀遺傳學(xué)機(jī)制。
　　方法：
　　正常見栓的孕鼠自E0.5至 E12.5監(jiān)測每日

4、消耗食物量，E12.5天，隨機(jī)將孕鼠分為實(shí)驗(yàn)組和對照組，實(shí)驗(yàn)組孕鼠給予日常消耗食量的一半食物量至分娩日，對照組孕鼠自由攝食。兩組孕鼠分娩后均在給予正常食物量。觀測子代小鼠的出生數(shù)量、體重、性別比，同時(shí)監(jiān)測子代小鼠在不同生長時(shí)期的體重。待子代小鼠性成熟后，行葡糖糖耐量實(shí)驗(yàn)（GTT）、胰島素耐量實(shí)驗(yàn)（ITT）檢測子代小鼠的葡萄糖及胰島素代謝情況。最后，取子代雌鼠的卵母細(xì)胞，經(jīng)重亞硫酸鹽處理后檢測印記基因 H19、IGF2r、瘦素基因（Lep

5、tin，lep）及脂聯(lián)素基因（adiponectin, adip）的甲基化水平。
　　結(jié)果：
　?。?）與對照組的孕鼠相比，限食孕鼠越接近分娩日狀態(tài)越差，活動(dòng)量極少，個(gè)別狀態(tài)極差的孕鼠在分娩前死亡。妊娠第19天左右，限食孕鼠與對照孕鼠相比體型偏小，早產(chǎn)發(fā)生率明顯增加（P＜0.05）。（2）兩組孕鼠所分娩的子代小鼠數(shù)量及雄鼠所占比例相當(dāng)，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。但是限食孕鼠的子代整體出生體重偏低，與對照組的差異有統(tǒng)計(jì)

6、學(xué)意義（P＜0.05）。（3）限食孕鼠的子代在3周齡時(shí)體重仍然低于對照組子代小鼠的體重，但在6周齡時(shí)卻趕超對照組子代小鼠的體重，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。6-8周齡時(shí)期，對照組子代小鼠的體重增長進(jìn)入平臺(tái)期，增長緩慢。但是限食孕鼠的子代小鼠的體重值仍在迅速增加，并在8周齡時(shí)明顯高于對照組子代小鼠，兩組間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。根據(jù)子代小鼠雌雄性別的不同分別繪制生長曲線，結(jié)果顯示與對照組子代小鼠相比，限食孕鼠的子代雄鼠

7、超重或肥胖，而雌鼠體重偏低，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。（4）子代小鼠性成熟后， GTT、ITT實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組和對照組子代小鼠的血糖曲線趨勢一致，各時(shí)間點(diǎn)血糖值的差異也無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。（5）重亞硫酸鹽處理結(jié)合限制性內(nèi)切酶反應(yīng)結(jié)果顯示，限食孕鼠的子代卵母細(xì)胞內(nèi)印記基因H19、IGF2r的甲基化水平與對照組一致，未見異常。對照組子代小鼠卵母細(xì)胞中 Leptin的甲基化水平為1.76％，限食孕鼠的子代小鼠卵母細(xì)胞中 Leptin的

8、甲基化水平為1.18％，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。adiponectin基因在限食孕鼠的子代小鼠和對照組子代小鼠的卵母細(xì)胞內(nèi)甲基化比例分別是32.5％和35.0％，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。（6）子二代F2-UC和F2-CU在產(chǎn)仔數(shù)量及雄性小鼠所占比例上與對照組小鼠無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。F2-UC出生體重偏低，但是差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；F2-CU的出生體重則明顯高于對照組子代小鼠的出生體重（P<0.05）。