母体高脂饮食及哺乳期大窝喂养对子代大鼠代谢的影响及其机制研究

The incidence of obesity has increased over the last decade. The prevalence of childhood obesity is also increasing suggesting that the obesity epidemic will continue to worsen. It is necessary to find out the early factors that affect obesity and the methods to prevent or cure obesity. Many studies and our recent publication show that maternal high-fat (HF) diet during gestation and suckling has long-term consequences on the offspring's metabolic phenotype. However, the underlying mechanisms remain unclear. The present investigation aims to determine the effect of maternal HF diet and large litter rearing on offspring's metabolism and the related mechanisms. Using methods of ethology, morphology and molecular biology, we will figure out the expression of neuropeptides related with food intake in hypothalamus, leptin sensitivity and neural projection in hypothalamus in offspring with maternal HF diet at different time points prior to weaning. We will further investigate body weight, food intake, plasma leptin level and glucose tolerance in adult offspring and sex-specific susceptibility to metabolic programming by maternal HF diet. We will also see whether large litter rearing during suckling period improves metabolism in rat offspring exposed to maternal HF diet. The results and conclusions will increase the understanding of how perinatal environment affects offspring's metabolism and provide valuable information for obesity preventation and therapy.

肥胖-代谢综合征是严重影响人类健康的重大医学和社会问题。因此，研究引起肥胖发病的早期环节并探索有效的干预策略，以阻断肥胖的发生，是一个极有意义的重要研究命题。我们新近研究表明怀孕及哺乳期间的母体高脂饮食对子代大鼠的代谢有长期影响，但其具体机制尚未完全阐明。本项目拟在前期研究基础上，以母体高脂饮食的子代大鼠为研究对象，综合利用行为学、形态学及分子生物学等研究手段，分析断奶前不同时间点上子代大鼠下丘脑中摄食相关神经肽的表达、瘦素敏感性及下丘脑中神经纤维投射，研究成年子代大鼠体重、摄食量、血浆瘦素、胰岛素、甘油三酯、胆固醇含量及葡萄糖耐量等相关代谢指标以及母体高脂饮食对成年子代大鼠代谢调控的性别差异，探讨哺乳期大窝喂养是否可以改善母体高脂饮食引起的子代代谢异常，揭示围产期环境影响子代大鼠代谢的具体机制，为肥胖的预防及治疗提供有价值的研究资料及新的研究思路。

肥胖对人类健康的危害早已被医学界和社会所公认，并已被世界卫生组织列为危害人类的10 大健康问题之一。因此，研究引起肥胖发病的早期环节并探索有效的预防或/及干预策略，以阻断肥胖-代谢综合征的有关发病学环节或防治肥胖， 是医学科学界极感兴趣且亟待解决的重要医学与公共卫生难题。本项目以母体高脂饮食的子代大鼠为研究对象，综合利用行为学、形态学及分子生物学等研究手段，分析断奶前不同时间点上子代大鼠下丘脑中摄食相关神经肽的表达、瘦素敏感性及下丘脑中神经纤维投射，研究成年子代大鼠体重、摄食量、血浆瘦素水平及葡萄糖耐量等相关代谢指标，探讨哺乳期大窝喂养是否可以改善母体高脂饮食引起的子代代谢异常。研究结果显示，对于断奶前的雄性及雌性子代大鼠，母体高脂饮食增加其体重、体脂含量、血浆瘦素、甘油三酯及胆固醇水平，使其葡萄糖耐量受损，降低其下丘脑中OB-Rb、STAT3、NPY、AgRP的mRNA表达，升高其下丘脑中SOCS3的mRNA表达，降低其下丘脑弓状核中的瘦素敏感性，而哺乳期大窝喂养可将上述指标均调整至正常。对于成年子代大鼠，由于性别及断奶后给予的饮食不同，母体高脂饮食及哺乳期大窝喂养对子代大鼠代谢有不同的影响。以上结果进一步揭示了围产期环境影响子代大鼠代谢的具体机制，为肥胖的预防及治疗提供了有价值的研究资料及新的研究思路。