Вплив японської дієти під час вагітності та лактації або після відлучення від грудей на ризик метаболічного синдрому у нащадків

Харчова та харчова наука

Повна стаття
Цифри та дані
Список літератури
Додаткові
Цитати
Метрики
Передруки та дозволи
PDF

Анотація

Ми вивчили вплив на потомство прийому в їжу японської дієти 1975 року під час вагітності та лактації та після відлучення від мишей. Вагітних дамб поділяли на групи, яких годували японською дієтою або контрольною дієтою та вирощували до відлучення нащадків. Потомство після відлучення було далі поділено на групи, які вирощувались на японській дієті або на контрольній дієті. Вживання японської дієти після відлучення пригнічувало накопичення вісцерального жиру у нащадків та зменшувало кількість ліпідів у сироватці та печінці. Цей ефект був послаблений, якщо японську дієту вживали тільки під час вагітності та лактації. Тому було висловлено припущення, що прийом японської дієти матерями під час вагітності та лактації послаблює інгібуючу дію японської дієти на накопичення ліпідів у дітей.

Проковтування японської дієти матерями під час вагітності та лактації послаблює гальмівний ефект накопичення ліпідів японської дієти у дітей.

Профілактика ожиріння та метаболічного синдрому стала глобальною проблемою, і дедалі глибше розуміється важливість профілактики причин ожиріння, таких як надмірне споживання енергії та відсутність фізичних вправ. В останні роки пропонується теорія DOHaD (витоки здоров’я та хвороби розвитку) про те, що недоїдання або перегодовування матері під час вагітності та лактації може призвести до появи метаболічного синдрому у нащадків після зростання, і кілька досліджень показали, що дієтичні звички матері впливають ризик ожиріння у нащадків [1–3]. Наприклад, ожиріння та жирова печінка частіше трапляються у нащадків від ожиріних дам після того, як діти поглинають дієту з високим вмістом жиру [4,5], а дієта з високим вмістом жиру матері змінює метаболізм цукру у нащадків та збільшує ризик розвитку інсулінорезистентність [6]. У щурів застосування обмеження калорійності для матерів під час лактації спричиняє недоїдання у нащадків та підвищений ризик ожиріння та резистентності до інсуліну після зростання [7,8]. Таким чином, стало ясно, що дієта, яку приймає мати, може мати великий вплив на майбутнє здоров’я потомства.

У нашому попередньому дослідженні, яке базувалося на помітних змінах японської дієти за останні 50 років, ми створили однотижневі меню японських дієт 1960, 1975, 1990 та 2005 років, використовуючи дані Національного обстеження здоров'я та харчування (NHNS). Страви для кожного періоду готували, сушили ліофілізацією, гомогенізували подрібненням та перемішуванням та подавали мишам. Результати показали, що дієта 1975 року зменшила ожиріння та мала високі переваги для здоров’я [9] Однак у дослідженні, що вивчало вплив споживання дієти під час лактації на потомство, в якому щотижневі меню з дієт 1960, 1975, 1990 та 2005 років готувались як порошкоподібна їжа і дана дамам під час лактації, дієта 1975 року сприяла накопиченню жиру в печінці нащадків, яких годували дієтою з високим вмістом жиру після відлучення [10]. Це могло статися через те, що інгредієнти дієти 1975 р., Дані дамбі, негативно впливали на потомство або тому, що велика енергетична різниця між дієтою з високим вмістом жиру після відлучення від їжі 1975 р. Погано впливала на потомство.

У цьому дослідженні ми досліджували, чи японська дієта 1975 року, годувана дамбами, погано впливала на потомство, годуючи потомство після відлучення від їжі контрольною дієтою, а не дієтою з високим вмістом жиру, щоб усунути можливий ефект різниці енергій. Крім того, на дітей сильно впливає харчовий статус під час вагітності, а також під час лактації. Тому в цьому дослідженні ми зосередили увагу на періоді вагітності та лактації та після відлучення, а також годували дам японською дієтою 1975 року або контрольною дієтою на цих двох етапах, щоб вивчити вплив на потомство. Наші результати показують, що прийом дієти 1975 року після відлучення пригнічує накопичення жиру у нащадків, але цей ефект послаблюється, коли та ж дієта вживається під час вагітності та лактації.

Матеріали та методи

Складання пробних дієт

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 1. Картка меню японської дієти 1975 року.

Тварини

Опубліковано в Інтернеті:

Рисунок 1. Протокол дослідження. Дамам давали контрольну дієту або японську дієту під час вагітності та годування груддю, а потомство з кожної групи було розділено на дві групи з урахуванням дієти контролю або японської дієти 1975 року після відлучення від грудей на 3 тижні.

Біохімічні аналізи сироватки та печінки

Рівні ліпідів у сироватці та печінці вимірювали, як описано раніше [16]. Триацилгліцерин (TG) та загальний холестерин (TC) у сироватці та печінці, а також фосфоліпіди (PL) та глюкоза у сироватці вимірювали за допомогою комерційних наборів ферментів (Wako Pure Chemical, Осака, Японія). Інсулін у сироватці визначали за допомогою набору ELISA (Інститут біологічних наук Морінага, Канагава, Японія). Альбумін у сироватці визначали за допомогою набору ELISA (Shibayagi, Gunma, Японія). PL у печінці визначали за допомогою методу, описаного Rouser [17]. Оскільки кількість сироватки у 18-денних мишей була невеликою, глюкозу та інсулін у сироватці крові вимірювали шляхом змішування всіх зразків з кожної групи в однакових кількостях.

Гістологічний аналіз

Гістологічний аналіз печінки та білої жирової тканини спостерігали, як описано раніше [16,18]. Жирова тканина печінки та епідидиму фіксувалась у 10% формаліні та вкладалася у парафін. Вертикальні зрізи (5 мкм) вирізали, встановили на предметне скло, зафарбували гематоксиліном та еозином та спостерігали за допомогою мікроскопа (BZ-9000; Keyence, Осака, Японія). Розраховано середню площу адипоцитів у кожній групі [17,19].

Аналіз експресії мРНК

Для кількісної ПЛР із зворотною транскриптазою в реальному часі (qRT-PCR) загальну РНК виділяли з печінки за допомогою RNeasy Mini Kit (Qiagen, Валенсія, Каліфорнія, США) [16,18] і зберігали при -80 ° C до проведення аналізів . кДНК виготовляли за допомогою суміші PrimeScript® RT Master Mix (Takara Bio, Otsu, Японія), а рівні мРНК визначали за допомогою системи кісток Thermal Cycler Dice Real Time (Takara Bio, Otsu, Japan) для кількісного визначення рівнів експресії генів [16,18] . Праймери з послідовностями на основі минулих звітів були підготовлені Sigma-Aldrich (Токіо, Японія) (табл. 2) [19–21]. Співвідношення між вмістом β-актину у стандартних та досліджуваних зразках визначали як коефіцієнт нормалізації.

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 2. Пари праймерів, що використовуються для кількісного аналізу RT-PCR.

Статистичний аналіз

Результати виражаються як середнє значення ± стандартна помилка (SE). Для експерименту 1, оскільки існували два фактори материнської дієти та дієти після відлучення, дані аналізували за допомогою двостороннього дисперсійного аналізу (ANOVA). Для предметів зі значними відмінностями проводили односторонню ANOVA, а потім тест Тукі-Крамера для множинних порівнянь між 4 групами. Для експерименту 2 дані були проаналізовані за допомогою критерію Стьюдента для множинних порівнянь між 2 групами. Різниця вважалася значною при стор Вплив японської дієти під час вагітності та лактації або після відлучення від грудей на ризик метаболічного синдрому у нащадків

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 3. Харчові склади пробних дієт.

Кількість і співвідношення чоловічої та жіночої статі потомства на дамбу

Кількість приплодів на дамбу становила 13,1 ± 1,1 (n = 6) у дамбі, що годували контрольну дієту, та 13,9 ± 1,2 мишей (n = 8) в дамбі годували японську дієту. Істотного впливу материнської дієти на кількість потомства на дамбу не було. Співвідношення чоловічої та жіночої статі потомства на дам (самця/самку) становило 1,16 ± 0,27 (n = 6) у дамбі, яку годували контрольною дієтою, і 1,07 ± 0,22 мишей (n = 8) в дамбі годували японську дієту. Не було значущого впливу материнської дієти на співвідношення чоловічого та жіночого потомства на дамбу.

Параметри росту

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 4. Параметри зростання.

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 5. Біохімічні показники.

Біохімічні показники в печінці

Дієта після відлучення впливала на рівень ТГ і ТК у печінці (табл. 5). TG печінки був значно нижчим у групі CO-JD, ніж у групі CO-CO і вищий у групі JD-JD, ніж у групі CO-JD (NS). ТК печінки була вищою у групі CO-JD, ніж у групі CO-CO (NS) і нижчою у групі JD-JD, ніж у групі CO-JD (NS). Суттєвого впливу на ФЛ у печінці не спостерігалося. Для підтвердження зміни ТГ печінки проводили гістологічний аналіз шляхом фарбування тканини печінки H&E (рис. 2в). У групах CO-JD та JD-JD було мало накопичення ліпідів у гепатоцитах. Ці результати показують, що прийом японської дієти після відлучення пригнічує накопичення ліпідів у печінці потомства, і що цей ефект послаблюється при прийомі цієї дієти під час вагітності та годування груддю.

Аналіз експресії мРНК у печінці

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 6. Рівні експресії мРНК для генів, пов’язаних з метаболізмом ліпідів, у печінці.

Параметри росту у віці 18 днів

Оскільки вживання японської дієти під час вагітності та годування груддю послабило ефект придушення накопичення ліпідів у нащадків після росту, ми дослідили склад тіла потомства у віці 18 днів, щоб дослідити, чи не з’явилося це явище у нащадків до відлучення (експеримент 2). Результати не показали суттєвої різниці між групами CO та JD щодо маси тіла, маси печінки та маси білої жирової тканини через 18 днів (табл. 7). Тому споживання японської дієти під час вагітності та годування груддю не суттєво впливало на склад тіла потомства до відлучення.

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 7. Параметри росту 18 днів потомства.

Біохімічні показники в сироватці крові та печінці у віці 18 днів

Рівні TG, TC та PL у сироватці крові у віці 18 днів не суттєво відрізнялись між групами CO та JD (таблиця 8). Оскільки кількість сироватки було невеликим, рівні глюкози та інсуліну визначали у змішаних зразках з однаковими кількостями від кожної миші в кожній групі. Рівень глюкози в сироватці крові був нижчим у групі JD (6,79 ммоль/л), ніж у групі СО (7,27 ммоль/л), але рівень інсуліну становив 0,06 нмоль/л в обох групах. TG у печінці був значно нижчим у групі JD, ніж у групі CO, але TC та PL у печінці не відрізнялись суттєво між цими двома групами. Ці результати показують, що прийом японської дієти під час вагітності та лактації пригнічує накопичення ліпідів у печінці потомства перед відлученням від грудей.

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 8. Біохімічні показники 18 днів потомства.

Аналіз експресії мРНК у печінці у віці 18 днів

Для дослідження механізму змін вмісту ліпідів у печінці вимірювали експресію генів, пов’язаних з метаболізмом ліпідів, у печінці у віці 18 днів за допомогою кількісної RT-PCR. Рівні мРНК Acc та Fasn, які беруть участь у синтезі жирних кислот, були значно нижчими в групі JD, ніж у групі CO (Таблиця 9). Суттєвих відмінностей у рівнях мРНК G6pdx, Me та Srebp1c не було. Рівні мРНК Aco, Cpt1, Cpt2 та Ppara, які беруть участь у β-окисленні жирних кислот, також не суттєво відрізнялися між двома групами. Рівні мРНК Hmgcoar та Sqle, які беруть участь у синтезі холестерину, були значно нижчими у групі JD, ніж у групі CO. Рівні мРНК Abcg5, Acat3 та Cyp7a1, які пов'язані з катаболізмом холестерину, суттєво не відрізнялися між групами, але рівень мРНК Lxra був значно нижчим у групі JD. Ці результати показують, що прийом японської дієти під час вагітності та лактації пригнічує накопичення ліпідів у печінці, пригнічуючи синтез жирних кислот та холестерину в печінці нащадків перед відлученням від грудей.

Опубліковано в Інтернеті:

Таблиця 9. Рівні експресії мРНК для генів, пов’язаних з метаболізмом ліпідів, у печінці 18 днів потомства.

Обговорення

У цьому дослідженні японська дієта 1975 року або контрольна дієта були вжиті матір’ю під час вагітності та лактації, а також потомством після відлучення від грудей. Результати використовувались для вивчення впливу споживання японської дієти 1975 року в ці періоди на ліпідний обмін у нащадків. Проковтування японської дієти після відлучення пригнічувало накопичення жиру у нащадків, і цей ефект був послаблений вживанням японської дієти під час вагітності та годування груддю. Проковтування японської дієти під час вагітності та лактації пригнічувало накопичення ліпідів у печінці потомства до відлучення від грудей. Японська дієта, використана в цьому дослідженні, готувалась шляхом сублімаційного заморожування та припудрювання страв, що відтворювали меню з 21 страв протягом одного тижня на основі даних NHNS за 1975 рік, як і в наших попередніх дослідженнях [10,11]. Характеристика японської дієти 1975 року включає високий вміст соєвих продуктів, таких як тофу та смажений тофу, фрукти та морські водорості. Наше недавнє дослідження чітко показало, що сприятливий вплив японської дієти 1975 року на здоров'я дорослих мишей не залежить від балансу ПФК [11]. Отже, результати поточного дослідження зумовлені різницею в інгредієнтах, включених до японської дієти 1975 року.

Вплив японської дієти під час вагітності та лактації та/або після відлучення від грудей на систему ліпідного обміну нащадків також спостерігався на генетичному рівні. У 7-тижневого потомства рівні мРНК Acc [26] (синтез жирних кислот) та Acox1 [27], Cpt1 [28], Cpt2 [29] та Ppara [30] (окислення β жирних кислот) у печінці були мало нащадків, які поглинули японську дієту після відлучення від грудей. Отже, вживання японської дієти після відлучення пригнічує накопичення ліпідів у печінці, пригнічуючи печінкову систему синтезу жирних кислот, а система β-окислення жирних кислот у печінці тоді пригнічується через низький рівень ліпідів. Рівень мРНК Hmgcoar [31] (синтез холестерину), як правило, був вищим у нащадків, які поглинули японську дієту після відлучення від грудей, але рівень Sqle [32], розташований нижче за течією, як правило, був нижчим. Рівень мРНК Abcg5 [33] (викид холестерину) також був значно вищим у нащадків, які поглинули японську дієту після відлучення. Тому японська дієта після відлучення пригнічує синтез холестерину в печінці та сприяє катаболізму, пригнічуючи тим самим накопичення холестерину.

Це дослідження показало, що прийом японської дієти під час вагітності та лактації послабив супресивний ефект японської дієти на накопичення ліпідів після відлучення від нащадків. Це свідчить про те, що вживання японської дієти 1975 року під час відлучення від їжі без прийому тієї ж дієти під час вагітності та лактації дає вищі переваги для здоров’я. Крім того, прийом японської дієти під час вагітності та лактації не впливав негативно на ріст потомства, за винятком послаблення ефекту дієти після відлучення від грудей. Насправді, споживання японськими дієтами дам не впливало на кількість та співвідношення потомства чоловіка та жінки на даму, а рівень альбуміну в сироватці у нащадків істотно не впливав. Прийом їжі потомством після відлучення більшою мірою визначає їхній майбутній метаболічний стан, ніж їжа, яку з’їдала мати [37], що свідчить про те, що вибір їжі, яка потрапляє після відлучення від грудей, є важливим для стану здоров’я потомства.

Проковтування японської дієти після відлучення пригнічувало накопичення вісцерального жиру у нащадків та знижувало рівень ліпідів у сироватці та печінці. Цей ефект був послаблений під час прийому дієти під час вагітності та лактації. Цікаво, що прийом японської дієти під час вагітності та лактації пригнічував накопичення ліпідів у печінці потомства перед відлученням від грудей.

Внесок автора

Концепція та дизайн дослідження: Цуйосі ЦУДУКІ. Збір даних: Харуна ІШІКАВА, Сяосю ГУО, Саеко СУГАВАРА, Юй ІВАГАКІ та Казуші ЯМАМОТО. Аналіз та інтерпретація даних: Харуна ІШІКАВА, Сяосю ГУО, Саеко СУГАВАРА, Юй ІВАГАКІ, Казусі ЯМАМОТО та Цуйосі ЦУДУКІ. Складання рукопису: Харуна ІШІКАВА, Сяосю ГУО та Цуйосі ЦУДУКІ. Усі автори розглянули та затвердили остаточний рукопис.

Заява про розкриття інформації

Автори не повідомляли про потенційний конфлікт інтересів.