Maternal High-Fat Diet Results in Long-Term Sex-Specific Alterations to Metabolic and Gut Microbial Diurnal Oscillations in Adult Offspring

Scope: Circadian rhythms profoundly impact metabolism and the gut microbiota. A maternal high-fat diet (HFD) exerts effects on the metabolic syndrome of adult offspring in a sex-specific manner, the underlying mechanisms, however, remain unclear. Methods and results: Female mice are fed an HFD and raise their offspring on a standard chow diet until 24 weeks. The glucose tolerance, insulin sensitivity, and diurnal rhythms of serum metabolic profiles are assessed in male and female adult offspring. Simultaneously, 16S rRNA is applied to characterize gut microbiota diurnal rhythms. The study finds that maternal HFD tends to deteriorate glucose tolerance and impairs insulin sensitivity in male offspring, but not female offspring, which can be associated with the circadian alterations of serum metabolic profiles in male offspring. As expected, maternal HFD sex-specifically alters diurnal rhythms of the gut microbiota, which exhibits putative associations with metabolic profiles in males. Conclusions: The present study identifies the critical role of gut microbiota diurnal rhythms in triggering sex-biased metabolic diurnal rhythms in response to maternal HFD, at least in part. As early life may be a critical window for preventing metabolic diseases, these findings provide the basis for developing chronobiology applications targeting the gut microbiota to combat early metabolic alterations, especially in males.     

荷叶碱对小鼠肝AML-12细胞内脂质代谢的影响

该研究通过高效液相色谱法（High Performance Liquid Chromatography,HPLC）测定荷叶中荷叶碱含量,对比分析25种荷叶中荷叶碱含量差异,并利用油酸诱导建立AML-12细胞脂质蓄积模型,研究荷叶碱对脂质代谢的影响。通过测定甘油三酯（Triglyceride,TG)含量和油红O染色情况,评估细胞脂滴蓄积情况;检测细胞内AMP依赖的蛋白激酶（Adenosine 5‘-Monophosphate-Activated Protein Kinase,AMPK）通路相关蛋白表达水平,探究荷叶碱影响脂质代谢的作用机制。经HPLC检测,发现荷叶品种间荷叶碱含量差异显著,其中佛座莲的荷叶碱质量分数最高,达0.68 mg/g,而金凤的荷叶碱质量分数最低,仅为 0.22 mg/g。在脂质代谢研究中,与对照组相比,模型组在建模后脂滴数量显著增加,TG含量提升（P＜0.01）,P-AMPK和脂肪甘油三酯脂肪酶（Adipose Triglyceride Lipase,ATGL）在蛋白水平上表达显著降低（P＜0.05）;在荷叶碱的干预下,AML-12细胞的脂滴蓄积程度明显降低,TG含量显著减少（P＜0.05）,P-AMPK和ATGL的蛋白表达水平显著升高（P＜0.05）。由此表明：不同荷叶品种间荷叶碱含量存在明显差异,荷叶碱可能是通过调控AMPK/ATGL途径调节AML-12细胞内脂质代谢。该结果可为荷叶的开发利用提供理论支持。     

沙棘粉对大鼠肝脏脂质代谢及氧化应激的影响

本文研究了沙棘粉对高脂膳食大鼠肝脏脂质代谢及氧化应激的影响。将50只成年雄性Wistar大鼠按体重随机分为对照组、高脂模型组、沙棘低剂量、中剂量和高剂量组5个组。对照组给予基础饲料,其余各组给予高脂饲料饲养,同时每日分别用0.5 mg/g bw、2.5 mg/g bw和5 mg/g bw的沙棘粉匀浆液灌胃大鼠。4 W后处死动物,采集肝脏,分别测定肝脏脂质含量、脂代谢相关酶活性和氧化应激水平。结果表明,与高脂模型组比较,一定剂量的沙棘粉可降低肝脏总胆固醇(TC)和甘油三脂(TG)水平,提高高密度脂蛋白(HDL-C)水平;使肝脏组织肝脂酶(HL)和脂蛋白脂酶(LPL)活性增强;还原型谷胱甘肽(GSH)含量和总超氧化物歧化酶(T-SOD)活力提高,丙二醛(MDA)含量下降。说明沙棘粉可降低高脂膳食大鼠肝脏脂质水平,提高肝脏脂代谢酶活性,增强抗氧化能力,减缓肝细胞的脂质过氧化。     

家蚕蛹油对大鼠肝脏脂质代谢及相关酶活性的影响

以不饱和脂肪酸含量达68%的家蚕蛹油为原料,喂食正常大鼠和高脂模型大鼠,检测大鼠肝脏总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、丙二醛浓度及脂蛋白脂酶和肝脂酶活性,研究蚕蛹油对大鼠肝脏脂质代谢及其相关酶活性的影响。结果表明：家蚕蛹油能显著降低大鼠肝脏组织总胆固醇、甘油三酯的含量,增加高密度脂蛋白胆固醇含量,降低肝脏致动脉粥样硬化指数和脂质过氧化产物丙二醛含量;显著提高脂蛋白脂酶和肝脂酶活性。上述结果说明家蚕蛹油具有调节大鼠肝脏脂质代谢、降低血脂的功效。     

鱼胶原蛋白肽对高脂膳食小鼠肝脏脂肪代谢和氧化还原状态的影响

目的：研究鱼胶原蛋白肽（fish collagen peptides,FCPs）对高脂膳食（high-fat diet,HFD）小鼠肝脏脂肪代谢和氧化还原状态的影响。方法：54?只C57BL/6雄性小鼠按体质量随机分为正常膳食组（CON）、HFD组（HF）和FCPs干预HFD组（PHF）。每周记录各组小鼠体质量,并按体质量把每组小鼠随机均分为两批,分别在第11和22周宰杀,测定采食量、脂肪表观消化率;肝脏中甘油三酯（triglyceride,TG）、总胆固醇和游离脂肪酸（free fatty acid,FFA）含量;肝脏脂代谢相关基因乙酰辅酶A羧化酶1、脂肪酸合成酶、固醇调节元件结合蛋白1c、胆固醇7α-羟化酶（cholesterol 7α-hydroxylase 1,CYP7A1）、过氧化物激活受体α（peroxisome proliferator activated receptor α,PPARα）和肉毒碱棕榈酰基转移酶1（carnitine palmity1 transferase 1,CPT1）的mRNA表达水平,肝脏氧化还原状态相关指标活性氧自由基（reactive oxygen species,ROS）、丙二醛、总抗氧化能力（total antioxidant capacity,T-AOC）、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathion peroxidase,GSH-Px）活力和还原型/氧化型谷胱甘肽的水平。结果：第22周时,与HF组相比,PHF组小鼠的采食量、脂肪和能量摄入显著增加（P＜0.05）,肝脏的TG、FFA、脂肪空泡和脂肪浸润面积比明显降低（P＜0.05）,脂肪分解关键基因CYP7A1、PPARα和CPT1的mRNA表达水平显著上调（P＜0.05）,肝脏的ROS水平显著降低（P＜0.05）,T-AOC水平和GSH-Px活力显著升高（P＜0.05）。结论：质量分数1% FCPs干预可能通过改善HFD小鼠肝脏氧化还原状态,促进肝脏脂肪分解代谢,起到减少小鼠肝脏脂肪蓄积和改善脂代谢。     

锌对孕期暴露脂多糖Wistar大鼠雌性成年子代行为的影响及其机制

目的：探讨硫酸锌（ZnSO4）注射液对孕期暴露于脂多糖（lipopolysaccharides,LPS）大鼠雌性成年子代的行为、神经免疫功能的影响及其机制。方法：随机将15 只孕期（孕期0～9.5 d）Wistar大鼠分为3 组,分别注射LPS和ZnSO4（LPS＋Zn组）、LPS和无菌生理盐水（saline,SAL）（LPS＋SAL组）、SAL和SAL（SAL＋SAL组）。产后81～86 d,从每窝选取2～3 只雌性成年子代（10～12 只/组）,动情间期将大鼠放置在抑制性应激反应管道2 h,在最后5 min,播放不同音频的超声波,记录大鼠保持寂静的时间（寂静期）。超声波测试后,立即将雌性成年子代放置在开放场域中,测定其运动和焦虑状态。开放场域行为测试后,立即取大鼠躯干血,采用酶联免疫吸附实验（enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA）测定血清皮质酮、脑源性神经营养因子（brain-derivedneurotrophic factor,BDNF）水平;采用高效液相色谱法（high performance liquid chromatography,HPLC）测定大鼠下丘脑和纹状体的单胺及其代谢产物水平。结果：与LPS＋SAL组、SAL＋SAL组相比,LPS＋Zn组的雌性成年子代大鼠呈现最大音频寂静持续时间延长（P＜0.05或P＜0.01）、行走距离延长（P＜0.05或P＜0.001）、平均速率加快（P＜0.05或P＜0.001）、自我梳理时间缩短（P＜0.001或P＜0.01）、纹状体去甲肾上腺素代谢率降低（P＜0.05或P＜0.01）的特征。与LPS＋SAL组相比,LPS＋Zn组大鼠的血清皮质酮水平降低（P＜0.05）。结论：ZnSO4注射液作用于孕期遭受感染或炎症的母体,在急性抑制应激期后,其雌性成年子代应激反应减轻。即孕期为感染的母体注射ZnSO4也许是一个潜在的、有益的保护其子代行为的防治措施。     

低成熟度柑橘果实油胞病发病进程中的膜脂代谢

以接近成熟的低成熟度果实为实验材料,以果皮塌陷指数、变色指数以及与细胞膜相关的物质为测定指标,围绕果实膜脂降解途径展开,研究橙油处理致柑橘果实油胞病对果皮膜脂代谢的影响。结果表明,橙油处理可引起柑橘油胞病的发生,病症随贮藏时间的延长而加剧;橙油对果皮具有光毒性,细胞膜系统参与果实对油胞病的响应。橙油处理致油胞病使得磷脂酶D活性增加,磷脂酰胆碱、磷脂酰肌醇含量下降,磷脂酸含量上升,表明细胞膜水解加剧。发病早期脂氧合酶活性高于健康果实,使得果皮脂肪酸不饱和度下降,活性氧急剧产生,膜脂发生过氧化反应;过量的活性氧攻击细胞膜使得丙二醛含量和相对电导率持续上升;细胞膜结构和功能受损,从而促使油胞病发生并加剧油胞病症状。橙油致柑橘果实油胞病机制的明确为进一步研究柑橘油胞病及其防控措施提供了理论依据。     

竹荪水提物抗氧化及改善秀丽隐杆线虫脂质代谢作用

以1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）自由基、羟自由基与2,2’-联氨-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)（2,2’-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate),ABTS）阳离子自由基清除能力3 个指标评价竹荪水提物的体外抗氧化能力;以秀丽隐杆线虫（简称线虫）为模型,观察低、中、高剂量（0.25、0.5、1.0 mg/mL）的竹荪水提物对线虫氧化应激与热应激的影响,采用油红O染色法,研究不同质量浓度竹荪水提物对线虫体内脂肪沉积的影响,同时测定了线虫体内甘油三酯浓度和脂肪代谢相关基因的表达水平。结果发现,竹荪水提物对DPPH、羟自由基和ABTS阳离子自由基的半抑制质量浓度分别为2.36、1.44、0.86 mg/mL,显著提高了线虫的抗氧化能力,其中高剂量组使氧化应激和热应激状态下线虫的平均寿命分别延长了54.6%（P＜0.01）和19.8%（P＜0.05）;与空白组相比,竹荪水提物高剂量组线虫体内的脂质沉积水平和甘油三酯浓度分别极显著减少了57.0%和40.5%（P＜0.01）,其机制可能是竹荪水提物诱导mod-1、daf-1、fat-7、acs-2、daf-16和mdt-15基因表达水平的下调,以及诱导daf-2、sbp-1、nhr-49、fat-5和fat-6基因表达水平的上调,从而改善线虫脂质代谢。结果表明,竹荪水提物具有抗氧化和改善脂质代谢的功能特性。