Предмети

Резюме

Передумови:

Ожиріння до вагітності пов'язане з порушенням метаболічного статусу матері та її нащадків у подальшому житті. Ці побічні ефекти пояснюються епігенетичними змінами в матці, але мало відомо про роль плацентарного метаболізму та його внесок у розвиток плода.

Цілі:

Ми досліджуємо вплив ожиріння матері до вагітності на експресію генів, що беруть участь у метаболізмі ліпідів плаценти у худорлявих та ожирілих жінок.

Теми/методи:

Після закінчення планового кесаревого розтину було завербовано сімдесят три худорлявих і ожирілих жінок із здоровою вагітністю. Параметри метаболізму вимірювали у зразках венозної крові матері. Експресію 88 генів, які беруть участь у метаболізмі ліпідів, вимірювали в цілій плацентарній тканині. Білки генів, що експресуються по-різному у відповідь на ожиріння матері, визначали кількісно, ​​корелювали з материнськими параметрами та імунолокалізували в плацентарних зрізах. Ізольовані первинні трофобласти використовували для аналізів in vitro.

Результати:

Вміст тригліцеридів (ТГ) збільшувався в плацентарній тканині жінок із ожирінням (1,10, ІК 1,04-1,24 мг г -1, Р -1). Серед досліджених генів-мішеней шість показали позитивну кореляцію (Р 25 кг м - 2, а поширеність ожиріння (ІМТ  30 кг м - 2) досягла 13% (ВООЗ; 2014). Тому не дивно, що кількість жінок, які страждають від надмірної ваги або ожиріння на момент зачаття, також збільшується. Жінки, що страждають ожирінням, схильні до ускладнень під час вагітності з різними несприятливими наслідками для здоров'я матерів та їхніх дітей. задокументували, що у цих дітей підвищений ризик діабету, гіпертонії та метаболічного синдрому в майбутньому. 2, 3, 4

Дані з моделі овець вказують на те, що ожиріння матері змінює плацентарний транспорт ФА через зміни рівня транспортера, а не гідроліз ТГ. 10 Однак у людей є недостатньо досліджень щодо впливу ожиріння матері на поглинання ФП плаценти з суперечливою інформацією. 11, 12

Наше дослідження мало на меті дослідити вплив ожиріння матері до вагітності на плацентарну експресію генів, що беруть участь у засвоєнні та метаболізмі ФП, з особливим врахуванням генів, що мають відношення до внутрішньоклітинного зберігання ліпідів. Наша гіпотеза полягає в тому, що ожиріння матері до вагітності впливає на зберігання ліпідів у плаценті людини, що може призвести до збільшення доступності ФА для росту та розвитку плода.

Результати

Характеристика досліджуваної сукупності.

Досліджувана популяція була розділена на три групи відповідно до ІМТ матері до вагітності. Усі групи були дуже схожі за віком матері, гестаційним віком при пологах, співвідношенням та артеріальним тиском. Як і очікувалось, ІМТ до вагітності, рівень інсуліну в плазмі крові матері та показник HOMA-IR були значно підвищені в обох групах ожиріння порівняно з худими (табл. 1). Тригліцериди плазми, холестерин та плазмовий вміст плазми крові були подібними у двох групах ожиріння та у худих групах. CE та PL у плазмі крові були значно нижчими в групі ожиріння 35 кг м - 2 порівняно з худою групою. Зв'язок між вагою при народженні та вагою плаценти була обернено пропорційна ІМТ до вагітності (Додаткова таблиця 2).

Повний розмір таблиці

Підвищений вміст тригліцеридів у плацентах жінок із ожирінням.

Вміст TG значно збільшився в плацентарній тканині ожиріння порівняно з худою групою (P

модулює

Плацента CGI-58 регулюється ожирінням матері до вагітності. Нижня панель: репрезентативні вестерн-плями (n = 4 на групу) загальної плацентарної тканини. ( до ) Експресія білка ATGL. ( b ) Експресія білка PLIN2. ( c ) Експресія білка CGI-58. Всі білкові сигнали були кількісно визначені за допомогою денситометрії, нормалізованої до β-актину в якості контролю завантаження та до зразка білка, який використовувався в кожному блоті для корекції міжблотових варіацій. Було проведено тест на підсумок рангу, відмінності між худою групою (ІМТ -2, n = 18) та ожирінням (ІМТ> 30 кг м -2; n = 45) були визначені як суттєві, якщо значення P були - 1), олеїнова кислота та інсулін (ОА + I, 10 нмоль л -1). Бичачий сироватковий альбумін (BSA) або BSA та інсулін (BSA + I) використовували в однакових концентраціях. Жирова тканина (АТ, 2 мкг) служила позитивним контролем. На верхній панелі вказується напівкількісний аналіз, сигнали для BSA встановлені на 1, а сигнали для OA та OA + I представлені щодо контролю BSA. * P

Асоціація плацентарного CGI-58 з метаболічними показниками матері. Кореляційний аналіз був проведений між CGI-58 мРНК або експресією білка в плацентарній тканині та ІМТ матері до вагітності ( до ) або інсулін плазми матері ( b ). Рівень мРНК PLIN2 та білка корелювали з ( c ) ІМТ матері до вагітності та рівень інсуліну в плазмі крові матері ( d ). Експресія білка у твердих колах (•) у експресії мРНК із відкритими колами (РНК). Кореляція Спірмена була визначена як значна, якщо значення p були

Локалізація ATGL, PLIN2 та PLIN3 у тканині плаценти у термін. ( до ) ATGL знаходився виключно в шарі синцитіотрофобластів. ( b ) PLIN2 було виявлено в синцитіотрофобласті за допомогою чіткого фарбування на мішковинах. ( c ) PLIN3 знаходився в основному в синцитіотрофобласті. ( d ) Цитокератин 7 використовували як позитивний контроль для шару синцитіотрофобластів. Негативне контрольне фарбування на IgG кролика ( і ) і мишачий IgG ( F ) проводили з однаковими концентраціями IgG. Шкала шкали, 50 мкм.

Повнорозмірне зображення

Обговорення

Гестаційні корекції ліпідного гомеостазу, поряд з анатомічними та фізіологічними змінами, підтримують ріст плаценти та плоду, зберігаючи енергетичний баланс матері. Ми вперше повідомляємо, що ожиріння матері пов’язане з більшим вмістом плацентарних ТГ, незважаючи на подібні циркулюючі ТГ матерів у нежирних та ожиріних групах. Хоча існують розбіжності щодо того, чи змінюються рівні ТГ у вагітних із ожирінням, 11, 16, наші дані узгоджуються з високим загальним вмістом ліпідів у плаценті жінок із ожирінням. 17 Ці результати дозволяють припустити, що ожиріння загалом, але не рівень ТГ у матері, може пояснити накопичення ліпідів у плаценті або посиленням гідролізу ФА 18, або зміною внутрішньоклітинної компартменталізації ліпідів.

Ми виявили шість генів, які активно беруть участь у метаболізмі TG (FATP1, FATP3, PPARG, PLIN2, ATGL, CGI-58), які демонструють позитивну кореляцію з ІМТ матері перед вагітністю. Транспортні білки FA FATP1 та FATP3 є членами сімейства розчинених речовин 27 (SLC27A), які є важливими мембранними білками для клітинного поглинання FA. 19 Функція та специфічність FATP1-6 в даний час обговорюються головним чином через відсутність специфічних антитіл для цієї групи мембранних білків. 11, 20, 21 Розташування FATP1 в апікальній мембрані мікроворсинок плацентарного синцитію свідчить про те, що ця ізоформа сприяє поглинанню ФП з материнського кровообігу. 11, 22

Для кращої характеристики плацентарних шляхів для зберігання та мобілізації ліпідів ми зупинились на PLIN2, ATGL та CGI-58, які продемонстрували сильну позитивну кореляцію з ожирінням матері до вагітності. Периліпін 2 (PLIN2 або адипофілін, ABHD5) є членом сімейства білків периліпіну, які покривають внутрішньоклітинні ЛД. 23 Імунозабарвлення пунктиром у шарі синцитіотрофобластів було подібним до малюнка, описаного раніше у плодових плацентарних мембранах 24 та епітелії амніону. 25 Інкубація первинних трофобластичних клітин людини з посиленою експресією PLIN2 інсуліном та олеїновою кислотою, припускаючи, що утворення плацентарної ЛД регулюється інсуліном та довголанцюговими ФА. 23 Крім того, подібний вміст PLIN2 у худих і ожирілих плацентах свідчить про те, що відбувається активний обмін нейтральних ліпідів у синцитії та/або швидка протеасомна деградація незв'язаного периліпіну 2. 26

Незважаючи на те, що результати є новими, і була застосована людська модель, що, безумовно, є однією з головних сильних сторін цього дослідження, є деякі обмеження, про які варто згадати. По-перше, вагітність характеризується глибокими тимчасовими змінами в метаболізмі жінок, а плацента також зазнає просторово-часових змін у материнському та плодовому кровообігу під час вагітності. Хоча результати нашого дослідження порівнювали лише один момент часу до вагітності, незрозумілі фактори для матері, такі як вага при народженні та загальний приріст ваги, були виключені. По-друге, дослідження описує асоціації ІМТ матері до вагітності зі змінами плаценти, але не дає доказів того, що ці зміни мають безпосереднє значення з фізіологічної точки зору. Однак все більше свідчень у літературі свідчить про те, що ожиріння матері до вагітності, як видається, має підвищений ризик розвитку несприятливих наслідків вагітності. 39 Можливий прямий вплив ІМТ на жінок до вагітності слід розглядати в майбутньому за допомогою перспективно розроблених подальших досліджень.

На закінчення, наші дані демонструють, що ожиріння матері модулює експресію ліпідних генів у плаценті людини. Злагоджена регуляція LD-асоційованих білків за метаболічним статусом матері вперше підкреслює важливість плацентарного ліполітичного механізму для регулювання надлишкового запасу ліпідів. Зокрема, суворий контроль плацентарного CGI-58 за метаболічним статусом матері може сприяти регуляції фето-плацентарних ліпідних шляхів. Сильні зв'язки між ожирінням матері та гомеостазом ліпідів плаценти вимагають, щоб майбутні дослідження безпосередньо встановлювали їх причинно-наслідковий зв'язок.