Субекти

Обобщение

Заден план:

Затлъстяването преди бременността е свързано с нарушен метаболитен статус на майката и нейното потомство по-късно в живота. Тези неблагоприятни 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:

Изследваме влиянието на затлъстяването при майки преди бременността върху експресията на гени, участващи в метаболизма на плацентарните липиди при слаби и затлъстели жени.

Теми/методи:

Седемдесет и три слаби и затлъстели жени със здравословна бременност бяха назначени в края на платно цезарово сечение. Метаболитните параметри бяха измерени в проби от венозна кръв на майката. Експресията на 88 гена, участващи в липидния метаболизъм, беше измерена в цялата плацентарна тъкан. Протеините на гени, изразени по различен начин 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.

Резултати:

Съдържанието на триглицериди (TG) се увеличава в плацентарната тъкан на жени със затлъстяване (1.10, IC 1.04-1.24 mg g -1, P -1). Сред 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). Ето защо не е изненадващо, че броят на жените с наднормено тегло или затлъстяване по време на зачеването също се увеличава.Затлъстелите жени са предразположени към усложнения по време на бременност с множество неблагоприятни здравни резултати за майките и техните деца. са документирали, че тези деца имат повишен риск от диабет, хипертония и метаболитен синдром в бъдеще. 2, 3, 4

Данните от модел на овце предполагат, че затлъстяването при майките променя плацентарния транспорт на FA чрез промени в нивата на транспортьори, а не чрез TG хидролиза. 10 Въпреки това при хората има малко изследвания за въздействието на майчиното затлъстяване върху приемането на плацентарен ПМ с противоречива информация. 11, 12

Нашето проучване имаше за цел да изследва въздействието на майчиното затлъстяване преди бременността върху плацентарната експресия на гени, участващи в усвояването и метаболизма на AF, със специално внимание на гените, свързани с вътреклетъчното съхранение на липиди. Нашата хипотеза е, че майчиното затлъстяване преди бременността засяга съхранението на липидите в човешката плацента, което може да доведе до повишена наличност на ФА за растежа и развитието на плода.

Резултати

Характеристики на изследваната популация.

Изследваната популация е разделена на три групи според ИТМ на майката преди бременността. Всички групи бяха много сходни за майчината възраст, гестационната възраст при раждането, паритета и кръвното налягане. Както се очаква, ИТМ преди бременността, плазмените нива на инсулин в майката и HOMA-IR индексът бяха значително увеличени и в двете групи със затлъстяване в сравнение с слабата група (Таблица 1). Плазмените триглицериди, холестеролът и плазмената FFA са сходни в двете групи със затлъстяване и в слабата група. CE и PL в плазмата са значително по-ниски в групата със затлъстяване 35 kg m - 2 в сравнение с постната група. Връзката между теглото при раждане и теглото на плацентата е обратно пропорционална на ИТМ преди бременността (допълнителна таблица 2).

Таблица в пълен размер

Повишено съдържание на триглицериди в плацентите на затлъстелите жени.

Съдържанието на TG се увеличи значително в плацентарната тъкан на затлъстелите в сравнение с постната група (P

модулира

Плацентата CGI-58 се регулира от майчиното затлъстяване преди бременността. Долен панел: представителни западни петна (n = 4 на група) от общата плацентарна тъкан. ( да се ) Експресия на ATGL протеина. ( б ) Експресия на протеина PLIN2. ( ° С ) Експресия на протеина CGI-58. Всички протеинови сигнали се определят количествено чрез денситометрия, нормализирана до β-актин като контрола на натоварването и към протеинова проба, която се използва във всяко петно ​​за корекция на вариации между блотовете. Извършен е тест с ранг-сума, разликите между слабата група (BMI -2, n = 18) и затлъстелите (BMI> 30 kg m -2, n = 45) са определени като значими, ако стойностите на P са - 1), олеинова киселина и инсулин (OA + I, 10 nmol l -1). Говежди серумен албумин (BSA) или BSA и инсулин (BSA + I) бяха използвани в идентични концентрации. Мастната тъкан (AT, 2 ug) служи като положителна контрола. Горният панел показва полуколичествения анализ, сигналите за BSA са зададени на 1 и сигналите за OA и OA + I са представени спрямо контрола на BSA. * Р

Асоциация на плацентарния CGI-58 с метаболитните параметри на майката. Извършен е корелационен анализ между CGI-58 mRNA или експресия на протеин в плацентарната тъкан и ИТМ на майката преди бременност ( да се ) или инсулин в плазмата на майката ( б ). PLIN2 иРНК и нивата на протеини са свързани с ( ° С ) ИТМ на майката преди бременността и нивата на инсулин в плазмата на майката ( д ). Експресия на протеини в твърди кръгове (•) в иРНК експресия на отворени кръгове (РНК). Корелацията на Спиърман е определена като значима, ако р стойностите са

Локализация на ATGL, PLIN2 и PLIN3 в плацентарната тъкан в срок. ( да се ) ATGL се намираше изключително в синцитиотрофобластния слой. ( б ) PLIN2 се открива в синцитиотрофобласта чрез ясно оцветяване на пръчки. ( ° С ) PLIN3 се намира главно в синцитиотрофобласта. ( д ) Цитокератин 7 се използва като положителна контрола за синцитиотрофобластния слой. Отрицателно контролно оцветяване за заешки IgG ( и ) и миши IgG ( F ) се извършва с равни концентрации на IgG. Мащабна лента, 50 μm.

Изображение в пълен размер

Дискусия

Гестационните корекции в липидната хомеостаза, заедно 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 се свързва с по-високо съдържание на плацентарни TG, въпреки подобни циркулиращи TG на майките в слаби и затлъстели групи. Въпреки че има несъответствия по отношение на това дали плазмените нива на TG се променят при бременни жени със затлъстяване, 11, 16, нашите данни са в съответствие с високото общо съдържание на липиди в плацентата при жени със затлъстяване. 17 Тези резултати предполагат, че затлъстяването като цяло, но не и нивата на TG при майката, може да обясни натрупването на липиди в плацентата, или чрез повишена FA хидролиза, 18 или чрез промени в вътреклетъчната липидна компартментализация.

Идентифицирахме шест гена, силно участващи в метаболизма на TG (FATP1, FATP3, PPARG, PLIN2, ATGL, CGI-58), които показват положителна корелация с ИТМ на майката преди бременността. FA транспортните протеини FATP1 и FATP3 са членове на семейството на разтворените носители 27 (SLC27A), които са важни мембранни протеини за поемането на FA от клетките. 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 Разположението на FATP1 в апикалната микровилусна мембрана на плацентарния синцитий предполага, че тази изоформа улеснява приемането на AF от майчината циркулация. 11, 22

За да се характеризират по-добре 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 вътреклетъчните LDs. 23 Точковото имунооцветяване в синцитиотрофобластния слой е подобно на модела, описан по-рано във феталните плацентарни мембрани 24 и амнионния епител. 25 Инкубиране на първични човешки трофобластни клетки с експресия на PLIN2, подобрена с инсулин и олеинова киселина, предполага, че образуването на плацента LD се регулира от инсулин и дълговерижни FA. 23 Освен това, подобното съдържание на PLIN2 в слаби и затлъстели плаценти предполага, че има активен обмен на неутрални липиди в синцитиума и/или бързо протеазомно разграждане на несвързания перилипин 2. 26

Въпреки че резултатите са нови и е приложен човешки модел, който определено е една от основните силни страни 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 пространствено-времеви промени в майчината и феталната циркулация по време на бременност. Въпреки че резултатите от нашето проучване сравняват само един момент преди бременността, объркващите фактори за майката, като теглото при раждане и общото наддаване на тегло, са изключени. Второ, изследването описва връзките на ИТМ на майката преди бременността с плацентарни промени, но не предоставя доказателства, че тези промени са пряко свързани от физиологична гледна точка. Все повече доказателства в литературата предполагат, че майчиното затлъстяване преди бременността изглежда е имало повишен риск от развитие на неблагоприятни резултати от бременността. 39 Възможният директен ефект на ИТМ при жени преди бременността трябва да бъде разгледан в бъдеще чрез проспективно разработени последващи проучвания.

В заключение, нашите данни показват, че затлъстяването при майките модулира експресията на свързани с липидите гени в човешката плацента. Координираната регулация на LD-свързани протеини от метаболитния статус на майката за първи път подчертава значението на плацентарната липолитична техника за регулиране на излишните запаси от липиди. По-конкретно, стриктният контрол на плацентарния CGI-58 от метаболитния статус на майката може да допринесе за регулирането на фето-плацентарните липидни пътища. Силните връзки между майчиното затлъстяване и плацентарната липидна хомеостаза изискват бъдещите изследвания директно да установят тяхната причинно-следствена връзка.