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背景和目的近年来,学术界日渐关注生命早期发育环境对个体发育时期及成年期疾病的影响。大量流行病学及动物研究表明,若胎儿期、出生后早期暴露于不良发育环境,机体的物质代谢、免疫应激、内分泌激素水平等将发生改变,形成特定代谢模式,最终导致糖代谢紊乱、脂代谢紊乱、高血压、冠心病等疾病的发生。这种生命早期发育环境对成年期疾病发生的影响,如今被学术界正式命名为“健康和疾病的发育起源(developmental origins of health and disease,DOHaD)”学说。母代高脂饮食是造成生命早期不良环境的重要因素之一。研究表明,孕期及哺乳期高脂饮食可能导致子代生长发育期及成年期出现糖脂代谢紊乱及心血管疾病等,且具有性别差异性,但国内外报道结果存在较大差异,机制仍待阐明。因此,本研究通过建立跨代C57BL/6J小鼠模型,观察母代孕期及哺乳期高脂饮食所致子代糖脂代谢相关的生化指标、肝脏病理学改变,进一步检测子代肝脏糖脂代谢关键蛋白的mRNA表达,探讨子代糖脂代谢紊乱的潜在机制,为代谢性疾病的预防关口前移提供理论依据。方法1.6周龄C57BL/6J小鼠32只,雌雄各半。适应性喂养2周后,将8周龄雌性小鼠与正常膳食、正常活动的雄性小鼠合笼交配,观察阴栓,以出现阴栓之日记为妊娠期第1天。受孕母鼠随机分为孕期及哺乳期高脂饮食组(60 kcal%脂肪)、正常饮食组(10 kcal%脂肪)。子鼠娩出后,根据性别分为4组:M-HF组(高脂饮食组雄性子鼠)、M-NC组(正常饮食组雄性子鼠)、F-HF组(高脂饮食组雌性子鼠)、F-NC组(正常饮食组雌性子鼠)。2.子鼠3周龄断乳后给予正常饮食,分别于4周(青春期前期)、8周(性成熟期)、18周(成年期)称重并眼眶取血,全自动生化分析仪检测空腹血糖、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、γ谷氨酰转肽酶(GGT);酶联免疫吸附法(ELISA)检测空腹胰岛素。于18周龄处死,留取肝脏标本,油红O染色法观察肝脏组织形态。3.取肝脏标本,RT-PCR检测肝脏中糖代谢相关基因的表达,具体包括:胰岛素信号通路中蛋白激酶B2(Akt2)、胰岛素受体底物1(IRS1)、胰岛素受体底物2(IRS2)的mRNA表达;糖异生过程中丙酮酸羧化酶(PC)、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)、果糖二磷酸酶-1(FBP1)、葡萄糖-6-磷酸酶(G6P)的mRNA表达;糖酵解途径中葡萄糖激酶(GK)、6-磷酸果糖激酶-1(PFK-1)、丙酮酸激酶(PK)的mRNA表达。4.取肝脏标本,RT-PCR检测肝脏中脂代谢相关基因的表达,具体包括:甘油三酯合成过程中乙酰CoA羧化酶(ACC)、脂肪酸合酶(FAS)、二酰基甘油酰基转移酶(DGAT)的mRNA表达;甘油三酯分解过程中激素敏感性甘油三酯脂肪酶(HSL)、肉碱脂酰转移酶Ⅰ(CPT-Ⅰ)、过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPAR-α)的mRNA表达;胆固醇合成过程中HMG-CoA还原酶(HMGCR)、胆固醇调节元件结合蛋白2(SREBP-2)的mRNA表达。结果1.4周龄(青春期前期)时,与M-NC组相比,M-HF组空腹胰岛素有升高趋势,但差异不具有统计学意义(P>0.05);其余指标差异无统计学意义(P>0.05)。与F-NC组相比,F-HF组各项指标的差异无统计学意义(P>0.05)。2.8周龄(性成熟期)时,与M-NC组相比,M-HF组空腹胰岛素、ALT、AST水平升高(P<0.05);血清TG、LDL-C有升高趋势,但差异不具有统计学意义(P>0.05)。与F-NC组相比,F-HF组空腹胰岛素、TC、TG、ALT、AST水平均升高(P<0.05)。3.18周龄(成年期)时,与M-NC组相比,M-HF组血清TG水平升高(P<0.05);与F-NC组相比,F-HF组血清ALT、AST水平仍处于较高水平(P<0.05);油红O染色结果表明,分别与M-NC、F-NC组相比,M-HF组及H-HF组脂滴含量增多。4.糖代谢相关基因表达结果表明,与M-NC组相比,M-HF组IRS1、IRS2、PC、PEPCK、GK、PFK-1、PK的mRNA表达上调(P<0.05);与F-NC组相比,F-HF组子代IRS2、PC、PEPCK、G6P、GK、PFK-1的mRNA表达上调(P<0.05)。5.脂代谢相关基因表达结果表明,与M-NC组相比,M-HF组ACC、DGAT1、DGAT2、CPT-Ⅰ、PPAR-α、HMGCR、SREBP-2的mRNA表达上调(P<0.05);与F-NC组相比,F-HF组子代ACC、FAS、DGAT1、CPT-Ⅰ、PPAR-α、HMGCR、SREBP-2的mRNA表达上调(P<0.05)。结论1.母代孕期及哺乳期高脂饮食,子代性成熟期出现空腹胰岛素水平升高、血脂代谢异常、肝功能异常,至成年期较前缓解,但肝脏脂肪含量仍高,雄性子代甘油三酯升高及雌性子代肝功能异常仍持续存在。2.成年期肝脏胰岛素信号通路、糖异生、糖酵解途径相关mRNA的表达整体处于较高水平;其中雄性子代IRS1、IRS2、GK、PFK-1、PK,雌性子代IRS2、GK、PFK-1的mRNA高表达可能参与成年期高空腹胰岛素水平的缓解。3.成年期肝脏甘油三酯合成、甘油三酯分解、胆固醇合成相关mRNA的表达整体处于较高水平;其中子代CPT-Ⅰ、PPAR-α的mRNA高表达可能参与成年期血脂及肝功能异常的缓解。