Субекти

Обобщение

Въведение

Avians предоставят уникален модел, в който специално да се манипулира групата от мастни киселини, които се доставят на ембриона, и да се тестват ефектите върху отлагането на мастната тъкан след излюпването (т.е. раждането). Жълтъкът осигурява по-голямата част от мастните киселини на развиващите се тъкани в ембриона и за ден-два след излюпването, докато се установи храненето. Профилът на мастните киселини на жълтъка може да бъде променен чрез източника на хранителни мазнини, който се предоставя на кокошката 22, 23. Например търговските яйца, обогатени с EPA и DHA, се произвеждат чрез допълване на диетата на кокошките с морски масла. Използваме тази връзка, за да проверим хипотезата, че обогатяването на ембриона с EPA и DHA, доставяно в рибено масло (FO), намалява отлагането на мастна тъкан при пилетата. Царевичното масло (CO) е използвано като еталон, тъй като съдържа сравнимо ниво на PUFA (

60%), но главно тези от семейство n-6. Всички пилета са хранени с диета на основата на CO след излюпването, за да се ограничи експерименталното боравене до периода на ембрионално развитие. Ние показваме, че храненето на майката с FO значително намалява затлъстяването след излюпването, без ефект върху растежа. Нашите резултати показват, че мастните киселини в майчината диета допринасят за програмирането на развитието на мастната тъкан.

Резултати

Производство на яйца и състав на мастни киселини в пилешката тъкан.

Излюпимостта, теглото на яйцата и теглото на люпенето на пилета бяха използвани за оценка на ефекта от диетата с кокошки върху качеството на яйцата, като нито едно от тях не се различава значително между CO и FO кокошите яйца. (P> 0,05). Съставите на мастните киселини на фосфолипидите, съдържащи се в мозъка и черния дроб, бяха профилирани и качествено сравнени, за да се потвърди, че EPA и DHA са обогатени в тъкани на пилета FO, в сравнение с CO пилета, при излюпване. Мозъкът и черният дроб са били използвани поради относителната им маса при излюпването. Нивата на обогатяване на видовете фосфатидилхолин (PC), съдържащи EPA и DHA, са показани в таблица 1. Увеличението на гънките (FO/CO) варира между

1,2 (18: 0/22: 6 в мозъка) и

130,4 (PC 18: 4)./22: 6 в черния дроб), с повече от 2 пъти обогатяване за повечето видове. Тези данни потвърждават, че профилът на мастните киселини в майчината диета се отразява в състава на мастните киселини на получените пилета по време на излюпването.

Таблица в пълен размер

Ефектът на майчиния източник на мастни киселини върху състава на мастните киселини върху развиващата се мастна тъкан е количествено определен с помощта на GC-FID. Съставът на мастните киселини на общата липидна фракция на коремната мастна тъкан се анализира на 7 и 14-дневна възраст (Таблица 2). Тъканното изобилие от пет мастни киселини (палмитолеинова, у-линоленова, ейкозенова, ейкозадиенова и докосадиенова) се увеличава с възрастта (P Възраст 0,05). Относителните тегла на двата находища обаче бяха значително намалени при пилетата FO vs. CO (P

програмите

Обем и брой адипоцити при пилета CO и FO на 7 и 14 дневна възраст. Представителни H&E оцветени изображения на коремна мастна тъкан на CO ( ДА СЕ, Б. ) и FO ( ° С, д ), използван за определяне на обема на адипоцитите при 7 ( ДА СЕ, ° С ) и 14 ( Б., д ) д. Мащабна лента = 40 μm. Два слайда и три независими полета на слайд бяха преброени при три пилета във всяка възраст/диета. ( И ) Среден обем на адипоцитите (μm 3 × 10 4), ± SD; ( F ) среден брой адипоцити (X 10 6), ± SD. Основните ефекти на диетата, възрастта и тяхното взаимодействие (диета х възраст) върху обема и броя на адипоцитите са определени от ANOVA. Значителни F тестове (P

Честотни разпределения на площта на адипоцитите (μm 2) на пилета CO и FO при 7 ( ДА СЕ ) и 14 ( Б. ) г стар. Адипоцитните площи бяха измерени от H&E оцветени изображения и разделени на контейнери по размер. Средните честоти на клетките във всяка тава, ± SD, са показани и сравнени от теста Т. * Различно от CO, P # различно от CO, P 0,05). Черният дроб е основното място на de novo липогенеза при домашните птици (както при хората) 24 и играе важна роля за отлагането на мазнини при бройлери 25. Диетата не е повлияла значително експресията на CPT1, ACOX1 и FASN в черния дроб (фиг. 3С), в съответствие със сравнима съдържанието на чернодробни триглицериди при пилета с FO и CO (данните не са показани).

16 пъти) в мастна тъкан FO срещу CO, според нашите протеомични данни. Този ензим е част от координирана ДНК деметилазна система, която регулира съдбата на клетките в развиващия се ембрион чрез епигенетична модификация 46. Експресията на APOBEC2 се свързва главно със скелетната мускулатура, в която е свързана с диференциацията на миобластите, но се изразява и в мастната тъкан при пилетата. Ако храненето на майката с FO намалява затлъстяването чрез епигенетични механизми, които често са стабилни, това има важни последици за нови начини за контрол на детското (и потенциално възрастно) затлъстяване. Необходими са последващи проучвания, за да се характеризират моделите на метилиране и други епигеномни ориентири на майчиното хранене с FO, за да се проучи тази възможност.

В обобщение, нашите данни показват, че консумацията на рибено масло от майката намалява отлагането на мазнини в потомството. Нашето проучване беше ограничено до първите две седмици от живота и са необходими последващи експерименти, за да се определи колко дълго този ефект продължава, докато пилетата узреят. Тези резултати допълват скорошни проучвания при хора, които свързват LCFA PU-n-3 в майчината диета с намаляването на мастната маса при децата. Следователно те подчертават потенциала за намаляване на натрупването на мазнини и потенциално риска от затлъстяване в детска възраст чрез диетична намеса преди раждането.

Методи

Диети и добитък

Вземане на кръв и тъкани.

Пилетата бяха евтаназирани чрез задушаване с CO 2. Две пилета от всяка група бяха евтаназирани при излюпване за събиране на черния дроб и мозъка за липиден анализ. Пробите от всяка тъкан се замразяват бързо и се съхраняват при -80 ° С. Останалите пилета се евтаназират на възраст 7 и 14 дни. По време на евтаназия кръвта се събира чрез сърдечна венепункция и се прехвърля в 10 ml серумни сепараторни епруветки (Fisher Scientific, Pittsburgh, PA). Серумът се отделя чрез центрофугиране и се съхранява при -80 ° С до анализ на циркулиращите метаболити. Коремните и феморалните (подкожни) отлагания на мастната тъкан бяха разсечени и претеглени като индекси на затлъстяването. Пробите от всеки резервоар и от черния дроб се замразяват бързо в течен азот и се съхраняват при -80 ° C. Пробите от коремната мастна тъкан се фиксират за 24 часа при 4 ° C в параформалдехид (4%) за определяне на размера на адипоцитите чрез хистология.

Серумни метаболити

Наличните в търговската мрежа колориметрични комплекти за анализ бяха използвани за измерване на нивата на серумна глюкоза (Cayman Chemical, Ann Arbor, MI) и неестерифицирани мастни киселини (NEFA) (Wako Chemicals, Neuss, Германия).

Анализ на мастни киселини

Анализ на фосфолипидите

Размер на адипоцитите

Взети са проби от коремни мазнини от три птици на диета във всяка от двете възрасти, разделени и оцветени с хематоксилин и еозин (H&E; две предметни стъкла/птица) за определяне на размера на адипоцитите, както е описано по-горе. Използвани са трите птици със стойности на затлъстяване, най-близки до средната затлъстяване във всяка диета/възрастова група. Накратко, изображенията на три независими полета бяха заснети на слайд на всеки слайд при 20-кратно увеличение с микроскоп EVOS XL от сърцевината на Advanced Microscopy Group (Fisher Scientific, Pittsburgh, PA). За последователност едно и също лице извърши всички измервания. Изображение J (Версия 1.48, Национален здравен институт) се използва за определяне на площта на адипоцитите (μm 2), като се използват микроскопски настройки от 2,8 μm/пиксел и се използва ограничението, че измерванията трябва да надвишават 500 μm две. Разпределението на честотата се получава чрез групиране на адипоцитите в контейнери въз основа на площта и преброяване на честотата на клетките във всеки контейнер. Използван е стандартен метод за изчисляване на обема на адипоцитите и числото 68 .

PCR анализ в реално време

Обща РНК се изолира от приблизително 200 mg коремна мастна тъкан и черен дроб от пет пилета на 14 дни във всяка диетична група, използвайки Invitrogen ™ TRIzol ™ (Invitrogen, Carlsbad, CA). Използвани са петте птици със стойности на затлъстяване, най-близки до средната затлъстяване във всяка диета. CDNA се синтезира от 500 ng обща РНК в 20 µl реакции, използвайки iScript cDNA комплект за синтез (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA). Предварително дефинирани и валидирани праймери за количествена PCR в реално време (QPCR) са закупени от Qiagen (Quantitect; Germantown, MD). QPCR се извършва в три екземпляра за всяка проба, като се използва iQ SYBR Green Master Master Mix (Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA), както е описано по-горе 53. Експресионните нива на гените от интерес бяха нормализирани спрямо експресията на TBC1 семейството домейни, член 8 (TBC1D8), използван като икономка.

Протеомика

Статистически анализ

Статистическите анализи бяха извършени с помощта на SAS (V 9.4). Нормалността на данните беше проверена с помощта на Shapiro-Wilks преди статистическо тестване. Теглото на тялото и мастната тъкан, серумните метаболити, тъканния състав на мастните киселини, средният размер на адипоцитите и броят на адипоцитите бяха анализирани, използвайки смесен модел ANOVA с термини за диета, възраст и тяхното взаимодействие (възраст X от диетата). Значителни F-тестове (P 74 за нормализиране на разпределението на данните. Извършен е функционален анализ на диференциално изобилни протеини, използвайки опциите за функционално анотиране и картографиране на пътя, намерени в базата данни за анотации, визуализация и интегрирано откриване (DAVID, V 6.8) 75. Всички статистически тестове са извършени с използване на P-стойности ≤ 0,05 като критерий за статистическа значимост.

Наличност на данни

Наборите от данни, генерирани по време на настоящото проучване, са достъпни от съответния автор при разумна заявка

Променете историята

Израз на благодарност

Тази работа беше подкрепена от финансиране на BHV от Центъра за върхови постижения по болестите по добитъка и човешкото здраве, Колеж по ветеринарна медицина на Университета в Тенеси и от AgResearch, Институт по земеделие на Университета в Тенеси. Авторите биха искали да изкажат признанието на WM Keck Metabolomics Research Laboratory, State University of Iowa, за анализите на мастните киселини и да благодарят на д-р Майкъл О. Смит и д-р Джей Уилън за приноса им в проекта.

Електронен допълнителен материал.

Допълнителна информация и данни

Коментари

Изпращайки коментар, вие се съгласявате да спазвате нашите Общи условия и разпоредби. Ако откриете нещо злоупотребяващо или което не отговаря на нашите условия или насоки, моля, маркирайте го като неподходящо.