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母体鱼油补充通过GPR120信号通路增强胎盘营养转运和乳腺乳汁生物合成

期刊:journal of advanced researchDOI:10.1016/j.jare.2024.12.029

本文发表于《Journal of Advanced Research》期刊,由Qihui Li、Qianzi Zhang、Senlin Su、Siwang Yang、Jiayuan Shao、Wutai Guan和Shihai Zhang等作者共同完成,研究机构为华南农业大学动物科学学院广东省动物营养控制重点实验室。该研究探讨了母体在妊娠和哺乳期间补充鱼油(Fish Oil, FO)对胎盘营养转运和乳腺乳汁合成的促进作用,并揭示了其通过GPR120信号通路调控的分子机制。

研究背景

鱼油富含n-3多不饱和脂肪酸(n-3 PUFAs),尤其是二十二碳六烯酸(DHA),已被证明对胎儿神经发育、视网膜成熟和新生儿行为有显著益处。然而,n-3 PUFAs在妊娠晚期胎盘和哺乳期乳腺中的具体作用机制尚不明确。本研究旨在阐明母体在妊娠和哺乳期间补充鱼油如何通过GPR120信号通路增强胎盘营养转运和乳腺乳汁合成,从而改善后代生长性能和抗炎能力。

研究方法

研究分为体内和体外实验两部分。体内实验选取60头妊娠母猪,从妊娠第85天至哺乳第21天随机分为两组,分别饲喂大豆油基础日粮(SD)和鱼油补充日粮(FO)。通过测量胎盘血管密度、乳汁成分、后代体重增长等指标,评估鱼油对胎盘功能和乳腺乳汁合成的影响。体外实验则利用胎盘滋养层细胞(PTR)和猪乳腺上皮细胞(PMECs)作为模型,研究DHA对细胞侵袭、营养转运和乳汁合成的调控作用,并通过siRNA干扰GPR120和GPR40,验证其在DHA介导的胎盘和乳腺功能中的作用。

主要结果

  1. 胎盘功能增强:母体补充鱼油显著增加了胎盘血管密度和营养转运蛋白的表达,如氨基酸转运蛋白(SNAT1、LAT1)、葡萄糖转运蛋白(GLUT1)和脂肪酸转运蛋白(FATP1、FATP4、FABP4)。这些变化与胎儿出生体重的增加密切相关。
  2. 乳汁合成增加:鱼油补充显著提高了乳汁中脂肪、蛋白质和非脂固体的含量,并增加了免疫球蛋白(IgA、IgG、IgM)的水平。DHA通过激活JAK2-STAT5和mTORC1信号通路,促进了乳腺上皮细胞的脂质和蛋白质合成。
  3. GPR120的关键作用:研究发现,DHA通过GPR120信号通路调控胎盘滋养层细胞的侵袭和营养转运,以及乳腺上皮细胞的乳汁合成。干扰GPR120显著减弱了DHA的这些促进作用。
  4. 抗炎作用:母体补充鱼油减轻了胎盘炎症和氧化应激,并通过抑制NF-κB和MAPK信号通路,缓解了后代因脂多糖(LPS)挑战引起的肠道炎症。

结论

研究表明,母体在妊娠和哺乳期间补充鱼油通过GPR120信号通路增强了胎盘营养转运和乳腺乳汁合成,从而改善了后代的生长性能和抗炎能力。这一发现为鱼油在妊娠和哺乳期的应用提供了新的科学依据,具有重要的营养学和医学价值。

研究亮点

  1. 创新性机制:首次揭示了GPR120在DHA介导的胎盘和乳腺功能中的关键作用。
  2. 多维度效应:不仅关注胎儿的生长发育,还探讨了鱼油对母体胎盘和乳腺功能的综合影响。
  3. 抗炎潜力:发现鱼油补充能够减轻胎盘炎症和后代的肠道炎症,为预防妊娠相关并发症提供了新思路。

研究意义

该研究为鱼油在妊娠和哺乳期的应用提供了理论支持,特别是在改善胎盘功能、促进乳汁合成和增强后代抗炎能力方面具有重要的科学和应用价值。未来研究可进一步探讨鱼油在不同妊娠阶段和不同人群中的具体作用机制,以优化其临床应用。

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