孕期钙缺乏对子代成年期肥胖的影响及其机制研究

近几年的大量流行病学和动物实验研究发现，生命早期（胎儿期、哺乳期和断乳后期）饮食可以持续影响机体的代谢，使机体对生命早期经历产生记忆，进而影响基因表达，影响成年后肥胖的发生。钙是人体最重要元素之一，参与机体各个系统几乎所有的生理生化反应，因此有关钙对慢性病的影响一直受到关注，关于钙对成年人肥胖的影响已有报道，而生命早期钙水平与成年期肥胖的关系尚无人研究。本项目主要研究孕期钙缺乏对子代大鼠成年后肥胖的影响，观察孕期钙缺乏对子代成年后肥胖大鼠的糖脂代谢及激素水平的影响、对肥胖相关基因表达的影响，并动态观察该影响的持续性，研究子代成年后肥胖大鼠的肥胖相关基因的异常甲基化，观察子代大鼠的表观遗传学异常情况，阐明孕期钙缺乏对子代成年后大鼠肥胖产生程序化影响及其分子机制，为早期预防肥胖提供理论依据。

生命早期（胎儿期、哺乳期和断乳后期）饮食可以持续影响机体的代谢，使机体对生命早期经历产生记忆，进而影响基因表达，影响成年后各种疾病的发生。钙是人体最重要元素之一，参与机体各个系统几乎所有的生理生化反应，因此有关钙对疾病的影响一直受到关注。本项目主要研究孕期钙缺乏对子代大鼠成年后的影响及潜在机制，观察孕期钙缺乏对子代成年后的生长发育、骨骼发育等的影响，对相关基因表达的影响，并动态观察该影响的持续性，并运用超高效液相色谱-质谱（UPLC-MS）的代谢组学技术找到有差异的内源性代谢产物进行了结构解析。. 本研究发现：与对照组子鼠相比，孕期低钙组子鼠体重降低，骨密度也显著降低；血清中骨代谢激素：骨钙素、1型胶原羧基端肽等显著降低；影响骨代谢的激素：生长激素降低；BMP2信号通路的基因表达水平降低。代谢组学技术研究发现低钙组与正常组得分图呈现显著分离，对血清样品ESI-离子模式下的4个有显著性差异的内源性代谢产物进行了结构解析的4个有显著性差异的内源性代谢产物是α-亚麻酸（ALA分子式：C18H30O2）、二十碳五烯酸（EPA分子式：C20H32O2）、二十二碳五烯酸（DPA分子式：C22H34O2）、二十二碳六烯酸（DHA分子式：C22H32O2）。脂肪酸去饱和酶编码的Δ-5去饱和酶 (FADS1)、 Δ-6去饱和酶（FADS2）Δ-5去饱和酶 (FADS1)、Δ-6去饱和酶（FADS2）表达降低。生命早期钙缺乏通过基因表达、多不饱和脂肪酸的代谢等一系列反应最终导致子代大鼠生长发育缓慢、骨代谢发生异常，骨密度降低等。