елементи

абстрактно

Заден план:

Затлъстяването преди бременност е свързано с влошено метаболитно състояние на майката и потомството в по-късен живот. Тези странични ефекти се дължат на епигенетични промени в матката, но малко се знае за ролята на плацентарния метаболизъм и неговия принос за развитието на плода.

цели:

Изследвахме ефекта на майчиното затлъстяване преди бременността върху експресията на гени, участващи в плацентарния метаболизъм на липидите при бедни и затлъстели жени.

Предмети/методи:

Седемдесет и три бедни и затлъстели жени със здравословна бременност бяха класифицирани като изборни цезарови сечения. Метаболитните параметри бяха измерени върху проби от венозна кръв на майката. Експресията на 88 гена, участващи в липидния метаболизъм, беше измерена в цялата плацентарна тъкан. Генните протеини, диференцирано изразени в отговор на майчиното затлъстяване, бяха количествено определени, корелирани с майчините параметри и имунолокализирани в плацентарните секции. Изолирани първични трофобласти се използват за in vitro анализи.

резултатите:

Съдържанието на триглицериди (TG) се повишава в плацентарната тъкан на жени със затлъстяване (1, 10, CI 1, 04–1, 24 mg g -1, P -1). От изследваните целеви гени шест показаха положителна корелация (P 25 kg m - 2, а разпространението на затлъстяването (BMI - 30 kg m - 2) достигна 13% (WHO; 2014)), така че не е изненадващо, че броят на наднорменото тегло или Затлъстелите жени са предразположени към усложнения по време на бременност с няколко неблагоприятни последици за здравето на майките и техните потомци. Многобройни програми за плода и последващи изследвания на потомството при затлъстели майки показват, че тези деца са изложени на повишен риск от диабет, хипертония и по-късно детство. метаболитен синдром 2, 3, 4

Данните от модел на овце предполагат, че майчиното затлъстяване променя плацентарния транспорт на FA чрез промени в нивата на транспортер вместо TG хидролиза. Въпреки това, при хората липсват изследвания за ефекта на майчиното затлъстяване върху приема на плацентарен ФА с противоречива информация. 11, 12

Нашето проучване има за цел да изследва ефекта на майчиното затлъстяване преди бременността върху плацентарната експресия на гени, участващи в усвояването и метаболизма на FA, с по-специално позоваване на гени, свързани с вътреклетъчното липидно съхранение. Ние предположихме, че затлъстяването на майката преди бременността засяга съхранението на липидите в човешката плацента, което може да доведе до повишена наличност на ФА за развитието и растежа на плода.

резултатът

Характеристики на изследваната популация

Проучваната популация е разделена на три групи според ИТМ на майката преди бременността. Всички групи бяха тясно свързани с възрастта на майката, гестационната възраст при раждането, паритета и кръвното налягане. Както се очакваше, ИТМ преди бременността, нивата на инсулин в плазмата на майката и HOMA-IR индексът бяха значително увеличени и в двете групи със затлъстяване в сравнение с бедната група (Таблица 1). Плазмените триглицериди, холестеролът и плазмената FFA са сходни в двете групи със затлъстяване и бедната група. CE и PLs в плазмата са значително по-ниски в групата със затлъстяване - 35 kg m - 2 в сравнение с постната група. Съотношението на теглото при раждане към теглото на плацентата е обратно пропорционално на ИТМ преди бременността (допълнителна таблица 2).

Маса в пълен размер

Повишено съдържание на триглицериди в плацентите на затлъстелите жени

Съдържанието на TG е значително увеличено в плацентарната тъкан на затлъстяването в сравнение с постната група (P

план

Плацентарният CGI-58 се регулира от майчиното затлъстяване преди бременността. Долен панел: представителни Western blots (n = 4 на група) от общата плацентарна тъкан. ( а ) Експресия на ATGL протеин. ( б ) Експресия на PLIN2 протеин. ( ° С ) Експресия на CGI-58 протеин. Всички протеинови сигнали се определят количествено денситометрично, нормализират се към β-актин като контрола на натоварването и към една протеинова проба, използвана за всяко петно, за да се коригират вариациите между блотовете. Извършен бе обобщен тест за оценка, разликите между слабата група (ИТМ 2, n = 18) и групата със затлъстяване (ИТМ> 30 kg m-2; n = 45) бяха определени като значими, ако стойностите на Р бяха 1), олеинова киселина и инсулин (OA + I, 10nmol I-1). Говежди серумен албумин (BSA) или BSA и инсулин (BSA + I) бяха използвани в идентични концентрации. Мастната тъкан (AT, 2 μg) служи като положителна контрола. Горният панел показва полуколичествен анализ, сигналите за BSA са зададени на 1 и сигналите за OA и OA + I са представени по отношение на контрола на BSA. * Р

Асоциация на плацентарния CGI-58 с метаболитните параметри на майката. Извършен е корелационен анализ между експресия на CGI-58 иРНК или експресия на протеин в плацентарната тъкан и ИТМ преди бременност при майката ( а ) или инсулин в плазмата на майката ( б ). PLIN2 иРНК и нивата на протеини са свързани с ( б ) от майката преди бременност ИТМ и нивата на инсулин в плазмата на майката ( д ). Експресия на протеини от черен кръг (•) върху отворени кръгове (○) на иРНК. Корелацията на Спирман е определена като значима, ако стойностите на Р са

Локализация на ATGL, PLIN2 и PLIN3 в термина плацентарна тъкан. ( а ) ATGL се намираше изключително в синцитиотрофобластния слой. ( б ) PLIN2 се открива върху синцитиотрофобласта чрез оцветяване с ярко петно. ( ° С ) PLIN3 е локализиран главно в синцитиотрофобласта. ( д ) Цитокератин 7 се използва като положителна контрола за синцитиотрофобластния слой. Отрицателно контролно оцветяване на заешки IgG ( д ) и миши IgG ( е ) се извършва със същите концентрации на IgG. Скала, 50 μm.

Изображение в пълен размер

дискусия

Гестационните модификации на липидната хомеостаза, свързани с анатомични и физиологични промени, подпомагат растежа на плацентата и плода, като същевременно поддържат енергийния баланс на майката. За първи път съобщаваме, че затлъстяването при майките е свързано с повишено съдържание на TG на плацентата въпреки подобни циркулиращи TG на майките в групите с бедно и затлъстяване. Въпреки че има разлики в това дали плазмените нива на TG се променят при бременни жени със затлъстяване, 11, 16, нашите данни са в съответствие с увеличеното общо съдържание на липиди, отчетено в плацентата при жени със затлъстяване. Тези резултати предполагат, че затлъстяването като цяло, но не и нивата на TG при майката, могат да бъдат отговорни за натрупването на липиди в плацентата или чрез повишена хидролиза на FA, 18, или от промени в вътреклетъчната липидна компартментация.

Идентифицирахме шест гена, силно участващи в метаболизма на TG (FATP1, FATP3, PPARG, PLIN2, ATGL, CGI-58), което показва положителна корелация с майката преди ИТМ на бременността. FA транспортните протеини FATP1 и FATP3 са членове на семейството на разтворените носители 27 (SLC27A), които са важни мембранни протеини за клетъчното усвояване на FA. 19 Функцията и специфичността на FATP1-6 в момента се обсъждат главно поради липсата на специфични антитела за тази група мембранни протеини. 11, 20, 21 Местоположението на FATP1 върху апикалната микровирусна мембрана на плацентарния синцитий предполага, че тази изоформа улеснява приемането на FA от майчината циркулация. 11, 22

За да характеризираме допълнително плацентарните пътища за съхранение и мобилизация на липиди, ние се фокусирахме върху PLIN2, ATGL и CGI-58, които показаха силна положителна корелация с майчиното затлъстяване преди бременността. Перилипин 2 (PLIN2 или адипофилин, ABHD5) е член на перилипиновото семейство протеини, които покриват вътреклетъчната LD. Точковото оцветяване в синцитиотрофобластния слой е подобно на модела, описан преди това в плацентарните фетални мембрани 24 и амнионния епител. Инкубацията на първични човешки трофобластни клетки с инсулин и олеинова киселина увеличава експресията на PLIN2, което предполага, че производството на LD в плацентата се регулира от инсулин и дълги вериги FA. 23 В допълнение, подобно съдържание на PLIN2 в бедни и затлъстели плаценти предполага, че има активен оборот на неутрални липиди в синцитий и/или бързо протеазомно разграждане на несвързания перилипин 2. 26

Въпреки че резултатите са нови и човешкият модел е приложен, което определено е основната сила на това проучване, има някои ограничения, които си струва да се споменат. Първо, бременността се характеризира с дълбоки временни промени в метаболизма на жените, а плацентата също е изложена на временни промени във времето от майката и феталната циркулация по време на бременност. Въпреки че резултатите от нашето проучване сравняват само един момент преди бременността, майчините конфронтатори като теглото при раждане и общото наддаване на тегло бяха изключени. Второ, проучването описва асоциациите на ИТМ преди бременността с плацентарните промени, но не предоставя доказателства, че тези промени са пряко физиологично значими. Все повече доказателства в литературата сочат, че затлъстяването при майките е с по-голям риск от неблагоприятни резултати от бременността. Потенциалният пряк ефект от ИТМ преди бременността при жените трябва да бъде разгледан в бъдеще чрез проспективно разработени последващи проучвания.

В заключение, нашите данни показват, че майчиното затлъстяване модулира експресията на свързани с липидите гени в човешката плацента. Координираната регулация на LD-свързани протеини чрез метаболитен статус на майката за първи път подчертава значението на плацентарния липолитичен апарат за регулиране на излишните липидни запаси. По-специално, строгият контрол на CGI-58 на плацентата чрез метаболитен статус на майката може да допринесе за регулирането на фето-плацентарните липидни пътища. Силната връзка между майчиното затлъстяване и плацентарната липидна хомеостаза изисква бъдещите изследвания директно да определят неговата причинно-следствена връзка.