摘要

肥胖症现在被认为是一种全球流行病，影响到大量妇女，并导致产科和妊娠并发症的高风险。妊娠期女性可能出现的不良后果之一是胎盘缺氧，这与血管重塑和高血压以及降低氧化应激和损伤水平的适应性现象有关。首先将雌性Sprague-Dawley大鼠（n=63）分为两个饮食组（对照组和高糖组）。交配后，将怀孕大鼠（n=39）再次分为两个氧处理组（常氧和缺氧），持续3周，并进行组织取样和生化分析。本研究的主要结果如下：1）妊娠期间的缺氧可能导致每位母亲的平均幼崽数量减少，2）妊娠期间的缺氧治疗可能导致母亲血清TG水平降低，因此3）妊娠期间的缺氧可能导致TyG指数水平降低。这些结果表明，缺氧可在怀孕的Sprague-Dawley大鼠中产生有益的反应，以挽救母鼠和胎儿的生存能力。因此，复制轻度缺氧条件可能是预防妊娠期不利因素的一种可行的治疗选择。总之，在认识到轻度缺氧环境在刺激母体保护性反应中的可能作用方面取得了进展。

关键字

胎盘;胎儿;氧化应激;甘油三酸酯;双柄陶制大酒杯指数;怀孕

缩写

BMI:身体质量指数;C组:对照组;H组:治疗组“缺氧”;HH组:“高糖饮食+缺氧治疗”组;HN组:高糖饮食+常氧治疗组;HS组:高糖饮食组;低氧诱导因子:低氧诱导因子;NOS:一氧化氮合酶;TG:甘油三酸酯;TyG指数:“甘油三酯葡萄糖”指数; WHO: World Health Organization

介绍

目前，肥胖被认为是一种全球流行病[1]。据世界卫生组织记录，据报告，约有2亿男性和3亿女性处于肥胖状态（BMI>30 kg/m2），这相当于世界成人人口的10%左右[2]。此外，怀孕期间肥胖变得越来越普遍，以及相关产科并发症的发生率[3]。从母亲的角度来看，先兆子痫或妊娠糖尿病等问题可能会发生；从胎儿/新生儿的角度来看，可能会出现巨大儿或妊娠发育中的有害变异等问题[4]。

胎盘缺氧是一种重要的产科并发症，在血管重塑、高血压、代谢改变、氧化应激、线粒体功能障碍和内质网应激中发挥作用。所有这些问题都可能导致妊娠障碍，如先兆子痫或宫内生长迟缓等[5].在妊娠的前三个月，胎儿滋养层细胞进入母体子宫螺旋动脉。这是促进胎儿适当冲洗的基本过程，因为子宫胎盘区域的渗透压在很大程度上取决于这些滋养层细胞的成功迁移，以及其他因素[6]此外，已经证明，正常细胞氧感应的失败可能与妊娠疾病中常见的胎盘结构和功能失调有关[7]。

尽管有上述情况，胎盘仍具有强大的储备能力，可保护胎儿免受可能的缺氧条件的影响[8]。尽管如此，在对可能的妊娠并发症进行回顾性分析时，胎盘缺氧损伤的研究是有用的[9]。此外，据报道，适应缺氧环境的胎盘（如妊娠期间生活在高海拔地区的妇女）与未经历这种适应的胎盘（如生活在海平面的妇女）相比，生理性氧化应激水平显著降低[10]。有趣的是，这种情况似乎是因为生活在高海拔地区的妇女表现出绒毛血管化增加，而同时绒毛膜变薄。这些结果对氧的扩散以及随后对缺氧条件的抵抗力具有积极影响[11]。在以前的动物模型中，已经证明了高脂肪饮食如何导致围产期死亡率增加，以及新生儿存活率下降。这一发现可归因于妊娠期间脂肪组织过多，刺激胎盘血管系统的有害改变，从而导致胎儿缺氧，从而增加胎儿死亡率[12]。

本研究项目的目的是研究暴露在缺氧环境中，以及母亲先前存在的肥胖状态对胎儿发育自然进程的影响。另一个关注的焦点是研究暴露在缺氧环境中时，母亲对胎儿的一般保护可能被激活有害的缺氧环境。

材料和方法

动物与实验设计

初始组为6只雌性sd大鼠，体重约为245克随意“控制”的饮食。每只雌性老鼠都有自己的笼子。在为期7天的实验中，一群雄性斯普拉格道利大鼠(n=8)以这样一种方式进行了系统的旋转，每只雄性大鼠与每只雌性大鼠共呆了至少24小时。这种轮换是为了确保交配成功。交配完成后，监测妊娠期的进展情况，并通过每日称重生成“体重增加曲线”。

随后，从5周龄、初始体重约为50 g的雌性sd大鼠(n=63)中，分成2组:C组饲喂对照饲粮(n=31)， HS组饲喂高糖饲粮(n=32)。根据先前的指导方针，高糖饮食由chow和甜炼乳(2:1)组成德赢vwin首页网址，以促进HS组[13]的肥胖状态。两种饲粮中宏量营养素组成的差异见表1。在整个研究过程中，这些饮食都保持不变。饮食治疗8周后，使用Accu-Check Aviva血糖仪(罗氏集团，巴塞尔，瑞士)监测每只大鼠的血糖水平。此外，使用Echo Medical Systems (Echo Medical Systems, Texas, USA)测定每只大鼠的脂肪组织数量。

雌性大鼠与雄性sd大鼠(n=8)共交配12天。监测每只雌性大鼠的体重，以确定受孕成功与否并跟踪妊娠情况。对妊娠14天的大鼠进行测定，依据妊娠大鼠腹部的外部情况，以及大鼠体重与前期研究得出的“增重曲线”进行比较。

妊娠第14天，雌性大鼠随机分为N组(常氧组)和H组(低氧组)。大鼠共分为4个亚组:正常饮食+常氧;对照饮食+缺氧;HS饮食+常氧;HS饮食+缺氧。在对照组缺氧组(n=3)中，由于活标本数量意外减少，与治疗无关，该组退出研究。对照饮食+常氧组以后称为对照组。

妊娠第19天早上，雌性大鼠被斩首处死。第19天被确定为安全的一天，以避免大鼠分娩，同时在妊娠期间足够长的时间，允许对饮食的影响以及氧气治疗的影响进行扩展分析[14]。妊娠第18天的晚上，没有给大鼠喂食以准备献祭。用断头台一次安乐死一只大鼠。一个由5人组成的外科团队负责进行牺牲和随后的样本采集。所有有关动物的程序均与纳瓦拉（潘普洛纳，西班牙）大学动物护理和使用委员会的国家和机构指南一致，代码052-11。德赢vwin首页网址

表1：试验饲粮宏量营养素组成
值表示为总千卡的百分比。

缺氧的治疗

缺氧治疗持续5天。每只大鼠在妊娠第14天下午开始治疗。妊娠第18天下午为最后一次处理。会议分为上午(09:00-14:00)和下午(14:30-19:30);5个小时。大鼠每天接受一次治疗，在5天期间交替进行。

治疗是在专门为研究而建的封闭笼子中进行的。笼子内部用铁丝网覆盖，以防止大鼠进入笼子侧面开的洞，以保证空气流通。在罐笼的背面，为连接到气瓶的管子做了入口点。在笼子的内部放置了一个R-17MED医用氧传感器(美国洛杉矶Teledyne分析仪器公司)，通过一个MX300医用氧监测器(美国洛杉矶Teledyne分析仪器公司)连接到气瓶。氧气传感器的目的是在氧气水平达到≤14%时中断从钢瓶流出的流量。

缺氧和常氧笼具有相同的设置（如上所述），包括温度和自由饮水等因素。在缺氧笼中，氮气（N2）流入气瓶，用于置换笼内的氧气，从而将氧气水平降低至约14%，以产生轻度缺氧[15]。对于常氧组，笼与泵相连，以引入21%的氧气水平（正常大气水平），以便在不使大鼠暴露于缺氧的情况下维持类似的气流条件。

血糖及血浆TG测定

手术小组负责采集样本和组织。使用Pentra C-200自动分析仪(HORIBA ABX, Madrid, Spain)测定葡萄糖和TG血清浓度，试剂盒由该公司提供。

统计分析

所有数据均以均数±标准差(SD)表示。为分析缺氧处理对一系列因变量的影响，采用单因素方差分析(One-Way ANOVA)检验，然后进行Tukey Post-hoc检验。所有数据使用SPSS 15.0 (IBM, Chicago, USA)软件进行评估。

结果

在喂食上述HS饮食的雌性Sprague-Dawley大鼠中成功诱导肥胖状态。与喂食对照饮食的大鼠相比，喂食8周后，HS样本的累积体脂量急剧增加。HS组（HN+HH）记录的平均值为32,5±1,5 g体脂和12,2±0,8%体脂百分比，而对照组记录的平均值为27,5±0,8 g和10,2±0,6%。此外，母亲受到缺氧治疗的影响（表2）。与常氧组（C和HN）相比，缺氧治疗（HH）似乎会导致每只母亲的平均幼崽数量略有减少（分别为-24%，p<0.1和-25%，p<0.1）。相反，仅与HS饮食组（HN和HH）相比，低氧治疗（HH）似乎会导致母亲血清TG水平的下降趋势（-47%，p<0.1）。最后，低氧治疗（HH）与两个常氧组（C组和HN组）相比，似乎会导致母体TyG指数下降（-5%，分别为p<0.1和-6%，p<0.05），HS饮食组之间的关系具有统计学意义（图1）C组和HN组的TyG指数分别为9,7±0,4和9,8±0,3，而HH组的指数为9,2±0,3。其他变量无统计学显著影响。

表2:雌性sd大鼠的生理参数(n=19)C:控制;HN: HS饮食+常氧治疗;HH: HS饮食+缺氧治疗。
用单因素方差分析和Tukey检验确定统计学显著性。a= p<0.1的统计趋势与对照;b=统计学趋势，p<0.1 vs. HN

图1:缺氧处理对TyG指数的影响。用单因素方差分析和Tukey检验确定统计学显著性。(* = p < 0.05 vs HN)。C:控制;HN: HS饮食+常氧治疗;HH: HS饮食+缺氧治疗。所有数据(C: n=8;接下来:n = 6;HH: n=5)表示为mean±SD。

讨论

肥胖对母亲和胎儿存活率的负面影响已有文献记载[4,12]。在可能的后果中，母亲的产科问题可能会发生[16]，以及胎儿生长异常[17]和[18]的代谢障碍。胎盘缺氧[19]是孕妇致肥条件造成损害的标志之一，它可能引起进一步的并发症。

HS组脂肪组织明显增加。考虑到肥胖状态的主要诊断指标是脂肪组织[20]的数量，可以肯定地说HS组为肥胖组。

妊娠早期以低氧[21]为特征。随着胎盘的发育，它变得更容易受到氧化应激的损伤，进而产生一种依赖于抗氧化基因表达上调的防御机制，尤其是在迷宫区[22]。我们描述了在怀孕期间暴露于缺氧的母亲有较低的幼崽数量，这与之前在[23]文献中发现的结果相似。考虑到治疗开始于妊娠第14天，减少产仔数的解释不能对着床产生负面影响。这项研究的有趣之处在于，幼鼠的平均体重并无差异，因此表明胎儿的发育在一个独立于缺氧的最佳水平。一种可能的解释是存在一种促进窝仔数减少的机制，作为维持母体和胎儿活力[24]的保护机制。为了加强这一解释，这项研究没有发现两组之间的主要差异，无论是幼鼠的平均体重，还是胎盘的平均重量。众所周知，缺氧引发一系列的全身、细胞和代谢反应，使组织适应缺氧的破坏性影响[25]。减少产仔数可能是其中之一，但需要进一步的研究来确定这种反应背后的机制。

一般来说，妊娠期血浆TG水平通常会随着母亲和胎儿[26]对燃料需求的变化而升高。游离脂肪酸被吸收，它们可能被氧化为胎盘的能量来源，直接传递给胎儿，或者在被送到胎儿循环[27]之前被酯化为甘油三酯。从这项研究中发现，低氧治疗对肥胖妊娠期雌性斯普拉格道利大鼠的血清甘油三酯水平有影响。肥胖母亲在接受缺氧治疗后血清甘油三酯水平下降，似乎表明缺氧可能触发了一种反应机制，阻止了TG水平的必要增加。文献证据表明，肥胖可能导致患者无法成功去除多余的TG，而TG又在已知共病[28]的发展中发挥作用。此外，科学文献表明，在缺氧环境下，孕鼠诱导NOS上调等保护机制，以确保胎盘发育和维持胎盘组织的氧合。在这种情况下，分析TyG指数(胰岛素抵抗的替代标记)是相关的，因为它被认为是代谢性肥胖的有价值的标记，因为它的值与代谢风险参数[30]相当。此外，似乎缺氧对喂食HS日粮的动物TyG指数的降低有影响。这就有可能推测，当标本置于缺氧环境时，存在一种干预机制，以降低升高的TG水平，从而参与对饮食诱导的肥胖的保护反应。

本研究强调了继续研究肥胖和缺氧对母体妊娠和胎儿发育的关系的必要性。如前所述，缺氧信号是通过hif介导的，在胎盘组织上进行原位杂交以确定氧调节HIF-1α和HIF-2α的存在和分布将是高度相关的[29,31]。此外，能够监测胎儿进入成年期的发育将提供一个更全面的理解，即缺氧环境是否可以通过胎盘重编程来刺激胎儿保护。与健康与疾病的发育起源(DOHaD)的概念一致，文献表明，母亲致肥饮食可能直接导致后代健康的长期后果，包括代谢性疾病和增加患心血管事件的风险[32]。通过引入间歇性轻度缺氧治疗孕妇肥胖，可以显著降低孕妇TG水平，从而在预防孕妇状况对后代长期生存能力产生负面影响方面发挥治疗作用。

结论

暴露于间歇性轻度缺氧总共5天，会导致母亲的“TyG指数”下降。此外，该研究还强调了两种趋势:暴露于间歇性轻度缺氧环境共5天，导致1)产仔数减少，2)血清甘油三酯(TG)水平降低。总的来说，在认识到轻度缺氧环境在刺激产妇对不利条件的保护性反应中可能的治疗作用方面取得了进展。

确认

没有报道与本文相关的潜在利益冲突。作者感谢Héctor Manuel González Esteban、Paula García Olloquin、Aritz Equísoain Azcona和Laura Garcia Gerique出色的技术援助。作者还感谢Linea special(纳瓦拉大学;LE/97)和CIBER obn计划的实验性财政支持。

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文章信息

文章类型:研究文章

引用：Marinoni M, Cordero P, Martinez JA, Campion J, Gonzalez-Muniesa P(2016)低氧暴露联合诱导孕妇肥胖对妊娠期Sprague Dawley大坝的影响。内分泌代谢紊乱2(1):doi http://dx.doi。org/10.16966/2380 - 548 x.120

版权：©2016 Marinoni M，等。这是一篇开放获取的文章，在知识共享署名许可协议的条款下发布，该协议允许在任何媒体上无限制地使用、发布和复制，前提是注明原作者和来源。

出版的历史:

收到日期:2015年9月25日

接受日期：2016年1月27日

出版日期：2016年2月02