食用高脂飼料及運(yùn)動(dòng)對(duì)母鼠及仔鼠體重的影響

吳璐璐，肖小敏

（暨南大學(xué)，廣東 廣州 510000）

0 引言

在中國(guó)，城市女性中孕期體重過(guò)度增長(zhǎng)的婦女占很大比例[1]。然而，對(duì)于妊娠期這一母親體重迅速增長(zhǎng)的特殊時(shí)期，國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)觀念認(rèn)為應(yīng)安胎，即減少活動(dòng)量，從而避免發(fā)生流產(chǎn)、早產(chǎn)等不良結(jié)局。Mi Xiang等[2]的研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)婦女在妊娠期間的總運(yùn)動(dòng)量主要為家庭及職業(yè)活動(dòng)，且飲食中攝入脂肪過(guò)量。這直接導(dǎo)致妊娠群體中，肥胖及妊娠期糖尿病的發(fā)生率逐漸增高。為了控制孕期體重增長(zhǎng)過(guò)快，降低妊娠期糖尿病、妊娠期高血壓、肥胖癥、難產(chǎn)的發(fā)生率，臨床上可見(jiàn)部分孕婦采取減少碳水化合物攝入的方式來(lái)控制飲食，最終導(dǎo)致尿酮體升高，低血糖等不良事件發(fā)生。

運(yùn)動(dòng)如今已經(jīng)被廣泛認(rèn)為是預(yù)防和改善肥胖及代謝性疾病發(fā)生發(fā)展的有效方式。2020年美國(guó)婦產(chǎn)科醫(yī)師學(xué)會(huì)（ACOG）更新了孕期及產(chǎn)后的運(yùn)動(dòng)指南，肯定了孕期及產(chǎn)后進(jìn)行適度中強(qiáng)度有氧及力量訓(xùn)練能使母兒獲益[3]。然而對(duì)于不同飲食類型的孕婦，孕期運(yùn)動(dòng)對(duì)母兒影響是否不同，當(dāng)前仍未有明確的結(jié)論。本研究分別以普通及高脂飼料喂養(yǎng)小鼠，并進(jìn)行孕期運(yùn)動(dòng)干預(yù)，探討食用高脂飼料及運(yùn)動(dòng)對(duì)母鼠及仔鼠體重的影響，進(jìn)而為孕期的飲食及運(yùn)動(dòng)計(jì)劃提供更多有效的信息。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

未交配過(guò)的6周齡SPF級(jí)KM小鼠，購(gòu)自廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，其中雌鼠32只，雄鼠20只。

1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

普通飼料、高脂飼料（D12492飼料），均購(gòu)自廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心（兩種飼料成分表詳見(jiàn)表1）。

表1 小鼠飼料成分表

1.3 實(shí)驗(yàn)器材

BS-3000A電子分析天平（上海友聲衡器有限公司）、JLBehv-MWMG型水迷宮（上海吉量軟件科技有限公司）。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 孕前期動(dòng)物分組與飼養(yǎng)

將雌鼠隨機(jī)分為普通飼料組（CH組）和高脂飼料組（HG組），16只/組。分組當(dāng)天記為孕前期第1天（PGD1），兩組開(kāi)始分別以普通飼料和高脂飼料喂養(yǎng)。在整個(gè)孕前期（PGD1~PGD28），每只雌鼠均單籠飼養(yǎng)，并每周（PGD1、PGD7、PGD14、PGD21、PGD28）記錄體重及進(jìn)食量。

1.4.2 合籠及孕期

當(dāng)為期28天的孕前期適應(yīng)性飼養(yǎng)結(jié)束后，每只雌鼠與雄鼠單獨(dú)合籠，第二天查看雌鼠陰道和飼養(yǎng)箱中是否有陰栓、陰道涂片看是否有精子。當(dāng)發(fā)現(xiàn)陰栓或涂片看到精子時(shí)，當(dāng)天記為母鼠妊娠第0天（GD0）。將普通飼料組孕鼠隨機(jī)分組至普食組（CH-A組）、普食運(yùn)動(dòng)組（CH-E組），高脂飼料組孕鼠隨機(jī)分組至高脂組（HG-A組）、高脂運(yùn)動(dòng)組（HG-E組）。孕期繼續(xù)分別喂食普通飼料及高脂飼料，其中普食運(yùn)動(dòng)組、高脂運(yùn)動(dòng)組孕鼠自孕期第1天（GD1）至孕期第18天（GD18），每日進(jìn)行10min的游泳運(yùn)動(dòng)，水溫控制在24℃~26℃范圍內(nèi)。于孕期第0天（GD0）、第6天（GD6）、第13天（GD13）、第18天（GD18）記錄每只孕鼠體重及進(jìn)食量。

1.4.3 哺乳期及斷乳期

每只孕鼠分娩當(dāng)天記為哺乳期第一天（PND1），并于哺乳期第一天（PND1）、第4天（PND4）、第7天（PND7）、第14天（PND14）、第21天（PND21）記錄母鼠體重、進(jìn)食量、仔鼠數(shù)量及窩重。仔鼠出生第22天停止哺乳，記為斷乳期第一天（WD1），并將每窩仔鼠隨機(jī)選取一半進(jìn)行稱重編號(hào)。所有編號(hào)的仔鼠均以普通飼料喂養(yǎng)14天，在斷乳期第7天（WD7）、斷乳期第14天（WD14）分別記錄仔鼠體重及進(jìn)食量。

1.4.4 統(tǒng)計(jì)方法

使用Graphpad Prism 8.0軟件，對(duì)各組母鼠及仔鼠的體重和進(jìn)食量進(jìn)行分析。計(jì)量資料經(jīng)正態(tài)性檢驗(yàn)符合正態(tài)分布及方差齊性，以±s表示，采用單因素方差分析、組間多重比較等統(tǒng)計(jì)方法，檢驗(yàn)各組間分布差異。以上結(jié)果均當(dāng)P<0.05時(shí)認(rèn)為差異具有 統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。折線圖均采用字母標(biāo)記法進(jìn)行標(biāo)記，組間存在相同字母表示差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，組間字母完全不同則表示組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

一般情況 檢疫完畢共32只小鼠進(jìn)入研究，普通飼料組與高脂飼料組各16只。所有小鼠均于合籠后發(fā)現(xiàn)陰栓，并隨機(jī)將兩組孕鼠分組為普食組(n=7)、普食運(yùn)動(dòng)組(n=9)、高脂組(n=8)、高脂運(yùn)動(dòng)組(n=8)。妊娠期各組中存在空懷小鼠，剔除空懷小鼠數(shù)據(jù)，最后分組為普食組(n=6)、普食運(yùn)動(dòng)組(n=6)、高脂組(n=7)、高脂運(yùn)動(dòng)組(n=6)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，各組仔鼠出生數(shù)量未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。詳見(jiàn)表2。

表2 實(shí)驗(yàn)分組情況（只）

2.2 母鼠各時(shí)期體重及進(jìn)食情況

2.2.1 孕前期

各組小鼠體重隨時(shí)間增長(zhǎng)而逐漸增大，孕前4w內(nèi)，普通飼料組與高脂飼料組體重差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（見(jiàn)圖1a）。普通飼料組每日平均攝入的飼料量均多于高脂飼料組（P<0.0001），但日均攝入的熱量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（見(jiàn)圖2）。

圖1 各時(shí)期母鼠體重

圖2 孕前期母鼠平均進(jìn)食量及熱量

2.2.2 孕期

在整個(gè)孕期，各組小鼠體重均未見(jiàn)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（見(jiàn)圖1b）。分析各組的進(jìn)食量，發(fā)現(xiàn)整個(gè)孕期，普食組、普食運(yùn)動(dòng)組的日均進(jìn)食量均高于高脂組、高脂運(yùn)動(dòng)組，在中孕期（GD6-13）及晚孕期（GD13-18），差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.0001）。在中孕期及晚孕期，各組母鼠日均攝入熱量（kcal/d）差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。（見(jiàn)圖3）

2.2.3 哺乳期

在哺乳期第1天、第4天、第14天、第21天，各組母鼠體重差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。哺乳期第7天，比較普食組與高脂組，普食組與普食運(yùn)動(dòng)組，普食運(yùn)動(dòng)組與高脂運(yùn)動(dòng)組的體重，發(fā)現(xiàn)差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（見(jiàn)圖1c）。在整個(gè)哺乳期，普食組與普食運(yùn)動(dòng)組的平均飼料進(jìn)食量均大于高脂組、高脂運(yùn)動(dòng)組。各組日均攝入熱量在哺乳期第4天以后均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（見(jiàn)圖4）。

圖4 哺乳期母鼠平均進(jìn)食量及熱量

2.3 仔鼠各時(shí)期體重及進(jìn)食情況

2.3.1 哺乳期

在哺乳期各時(shí)間點(diǎn)，各組仔鼠體重差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（見(jiàn)圖5a）。

2.3.2 斷乳期

仔鼠體重隨著時(shí)間增長(zhǎng)顯著增加，但各組體重差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(見(jiàn)圖5b)。整個(gè)斷乳期間，各組仔鼠的日均進(jìn)食量及熱量均未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（見(jiàn)圖6）。

圖5 各時(shí)期仔鼠體重

圖6 斷乳期仔鼠平均進(jìn)食量及熱量

3 討論

肥胖是一個(gè)日益嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問(wèn)題。孕婦孕期增重過(guò)多的比例近年來(lái)逐漸上升，超重和肥胖被廣泛認(rèn)為是影響整個(gè)妊娠過(guò)程和圍產(chǎn)期并發(fā)癥的主要危險(xiǎn)因素，如妊娠期糖尿?。℅DM）、妊娠期高血壓疾病、胎兒生長(zhǎng)障礙、剖宮產(chǎn)、產(chǎn)后傷口感染、深靜脈血栓形成等[4]。Yanting Chen等[5]的研究指出，無(wú)論孕期母親是否肥胖，孕期運(yùn)動(dòng)均可降低胎兒發(fā)生生長(zhǎng)受限、巨大兒以及出生后肥胖的風(fēng)險(xiǎn)。2020年美國(guó)婦產(chǎn)科醫(yī)師學(xué)會(huì)（ACOG）《懷孕及產(chǎn)后期間的體能活動(dòng)及運(yùn)動(dòng)指南》[3]指出，運(yùn)動(dòng)鍛煉應(yīng)從懷孕早期就開(kāi)始進(jìn)行。然而，Garnas Kirsti Krohn等[6]的研究指出，肥胖孕婦僅開(kāi)展運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練而不進(jìn)行飲食干預(yù)，并不能使妊娠期體重降低。孕期體重的控制需要從飲食及運(yùn)動(dòng)兩方面著手。

本研究分別探討高脂飲食及孕期運(yùn)動(dòng)對(duì)母鼠及仔鼠體重的影響。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，高脂組與普食組母鼠體重從孕前至哺乳期結(jié)束，差異均未見(jiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，分析進(jìn)食量發(fā)現(xiàn)，普食組進(jìn)食量多于高脂組，但兩組進(jìn)食總熱量無(wú)明顯差異。提示孕期及哺乳期體重增長(zhǎng)與能量攝入關(guān)系更密切。Luo Zhuohui等[7]通過(guò)減少C57BL/6小鼠的能量總攝入量發(fā)現(xiàn)，使用高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠內(nèi)臟脂肪及體重增長(zhǎng)量均明顯減少。本實(shí)驗(yàn)中，高脂組母鼠可自由進(jìn)食高脂飼料，但由于進(jìn)食量減小，導(dǎo)致孕期及哺乳期總攝入熱量與普食組相仿，這解釋了為何高脂組母鼠體重與普食組相比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。另一方面可能是KM小鼠對(duì)于本研究采用的D12492高脂飼料（脂肪供能占比60%）不敏感。Kless C等[8]研究報(bào)告，不同種系小鼠由于代謝表型不同，對(duì)于由飲食誘導(dǎo)肥胖的易感性亦不同，體重增長(zhǎng)規(guī)律也出現(xiàn)明顯的差異。

Eunhee Chung等[9]發(fā)現(xiàn)，孕期進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，雖然沒(méi)有使進(jìn)食高脂飼料的母鼠孕期增重量減少，但能夠改善母鼠的代謝障礙，同時(shí)不影響產(chǎn)仔數(shù)及出生體重，這與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似。本次研究發(fā)現(xiàn)，普食運(yùn)動(dòng)組、高脂運(yùn)動(dòng)組在整個(gè)孕期的體重與普食組、高脂組相比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，并且孕期運(yùn)動(dòng)干預(yù)下普食運(yùn)動(dòng)組、高脂運(yùn)動(dòng)組均無(wú)死亡或早產(chǎn)情況出現(xiàn)。統(tǒng)計(jì)各組產(chǎn)仔數(shù)以及仔鼠出生體重，發(fā)現(xiàn)差異不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這表明孕期母鼠每日進(jìn)行10min的恒溫游泳運(yùn)動(dòng)是適宜的。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，孕期運(yùn)動(dòng)容易導(dǎo)致流產(chǎn)及早產(chǎn)的發(fā)生，這也引起很多學(xué)者的關(guān)注，Di Mascio D[10]等為探究妊娠期運(yùn)動(dòng)對(duì)早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的影響，對(duì)9項(xiàng)與孕期運(yùn)動(dòng)相關(guān)的隨機(jī)臨床試驗(yàn)進(jìn)行meta分析，其中包括2059名單胎妊娠無(wú)并發(fā)癥的婦女，結(jié)果表明，大多數(shù)體重正常的婦女在懷孕期間進(jìn)行運(yùn)動(dòng)與早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)增加無(wú)關(guān)。這與本次研究結(jié)果相符合。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，孕前體重正常的孕鼠，孕期適量增加運(yùn)動(dòng)量并不影響母鼠體重增長(zhǎng)以及仔鼠的宮內(nèi)發(fā)育，更不會(huì)導(dǎo)致不良的妊娠結(jié)局。而進(jìn)行運(yùn)動(dòng)鍛煉后，母鼠及仔鼠遠(yuǎn)期的營(yíng)養(yǎng)代謝狀況是否改善，還需更進(jìn)一步的研究。

值得探討的是，在哺乳期發(fā)生食仔現(xiàn)象的母鼠中，高脂飼料組有6只，明顯多于普通飼料組。Annadora J. Bruce-Keller[11]在研究中發(fā)現(xiàn)，進(jìn)食高脂飼料的小鼠，在體重出現(xiàn)明顯增長(zhǎng)之前，便發(fā)生了腸道菌群的失調(diào)以及認(rèn)知功能障礙。Showall Moazzam等[12]提出，孕期進(jìn)食高脂飼料的母鼠表現(xiàn)出反應(yīng)延遲及焦慮。結(jié)合以上研究，提示高脂飲食有引起腸道菌群紊亂，導(dǎo)致母鼠情緒煩躁，進(jìn)而發(fā)生食仔的可能，但由于本實(shí)驗(yàn)小鼠數(shù)量較少，尚需更深入的研究、更大的樣本量來(lái)探討高脂飲食與母鼠行為及認(rèn)知改變的相關(guān)性。

孕產(chǎn)婦肥胖是不良妊娠結(jié)局的危險(xiǎn)因素。對(duì)于肥胖婦女，建議孕前就應(yīng)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)及飲食的干預(yù)，從而將孕期體重增長(zhǎng)控制在合理范圍內(nèi)[13]。本研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于正常體重的孕鼠，食用高脂飼料并不一定導(dǎo)致孕期體重過(guò)度增加，適度地運(yùn)動(dòng)并不會(huì)影響孕期體重增長(zhǎng)以及胎鼠的宮內(nèi)發(fā)育，更不會(huì)導(dǎo)致不良的妊娠結(jié)局。孕期運(yùn)動(dòng)應(yīng)在臨床中引起重視。對(duì)于無(wú)相關(guān)禁忌證的孕產(chǎn)婦，無(wú)論飲食結(jié)構(gòu)是否為高脂飲食，臨床醫(yī)生均應(yīng)根據(jù)個(gè)體情況制定規(guī)范、適度的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃，從而提高順產(chǎn)率，減少妊娠期并發(fā)癥的發(fā)生。