孕期锻炼降低后代患2型糖尿病的风险

　　一项新的研究表明，母亲怀孕期间的锻炼可以改善后代的代谢健康，即使母亲肥胖或处于高脂肪饮食中。母亲的体育锻炼会诱导胎盘分泌关键蛋白质SOD3，从而降低后代患糖尿病的风险。论文中的发现确定了这一过程背后的机制。研究结果发表在杂志上糖尿病2022年3月15日。
 

 

 

　　产妇肥胖和二型糖尿病呈上升趋势。在西方和亚洲国家，超过30%的育龄妇女被归类为肥胖。与此同时，到2045年，预计将有6.3亿人生活在二型糖尿病。肥胖母亲或患有二型糖尿病的母亲所生的孩子患糖尿病的风险增加，即使他们过着健康的生活。

 

　　“随着母亲肥胖的增加，一个令人担忧的循环正在形成，糖尿病的风险会代代相传，”东北大学跨学科前沿科学研究所(FRIS)的助理教授Joji Kusuyama说，他是这项研究的主要作者。"阻止这种循环是一个关键而紧迫的医学问题."

 

　　与Kusuyama一起参加研究小组的有来自Joslin糖尿病中心的Laurie Goodyear、Nathan Makarewicz、Brent Albertson、Ana Alves-Wagner、Royce Conlin、Noah Prince、Christiano Alves、Krithika Ramachandran和Michael HirshmanRIKEN综合医学科学中心的Chisayo Kozuka金泽医科大学的Toshihisa Hatta德克萨斯大学休斯敦分校的杨秀东和杨霞；和东北大学生物医学工程研究生院的Ryoichi Nagatomi。

 

　　之前，该小组表明，怀孕期间的运动对后代的代谢健康有巨大的好处，证明了胎盘衍生的SOD3(代表超过氧化物歧化酶3)在将母体运动的好处传递给后代方面发挥了关键作用。在此基础上，研究小组开始了解SOD3如何防止肥胖的负面影响从母亲传递给孩子，并发现SOD3抑制了高脂肪饮食诱导的后代葡萄糖代谢异常。

 

 

　　组蛋白甲基化在表观遗传修饰中起着重要作用，表观遗传修饰是指不影响遗传碱基对的DNA链的可遗传变化。甲基(-CH3)附着在包裹DNA的组蛋白尾部的氨基酸上，有时激活基因表达，有时抑制基因表达。

 

　　当母亲摄入高脂肪食物时，胎儿肝脏中组蛋白H3三甲基化H3K4me3减少，阻碍葡萄糖代谢基因的表达。

 

　　研究人员发现，这是由两个原因造成的。活性氧物种(ROS)——帮助身体新陈代谢和细胞功能的处于重新激活和活化状态的氧——变得升高。与此同时，调节组蛋白甲基转移酶的关键蛋白WDR82变得氧化，损害了蛋白质的功能。

 

　　母亲的高脂肪饮食对后代新陈代谢的有害影响可以通过母亲的锻炼来逆转。基因操作表明，胎盘SOD3对于母体运动对后代的保护作用是不可或缺的。

 

　　这项研究也强调了锻炼对于否定这一点是多么重要。当研究人员将N-乙酰半胱氨酸(NAC)，一种提高肝脏性能的抗氧化剂，注入胎儿肝脏时，它没有重现SOD3的结果。这表明怀孕期间运动自然产生的SOD3对后代的代谢健康至关重要。

 

 

　　鉴于锻炼的简单性和成本效益，鼓励母亲锻炼有助于扭转肥胖和2型糖尿病的惊人比率。SOD3的优点可能不仅限于代谢压力。“这种蛋白质可能对孩子的其他器官有更广泛的好处。我们目前正在研究SOD3引起的胎盘组织的变化，这可能对儿童产生积极的终身影响。”

 

　　作者警告说，这项研究仅处于临床前阶段，其对人类的适用性需要进一步研究。此外，信号通路的某些方面需要进一步研究。