免费医学论文发表-妊娠期间的乳化剂：小鼠中揭示的超加工食品的风险

几种饮食成分会破坏能量平衡的控制。PLOS Biology上的一项新研究表明，在小鼠中，母亲食用乳化剂会诱导下丘脑喂养回路的重新布线，并导致后代的神经心理障碍。

数字

图1图1图1

引文： Franssen D，父母 A-S （2023） 妊娠期间的乳化剂：小鼠中揭示的超加工食品的风险。公共科学图书馆生物学21（8）： e3002265. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3002265

发表： 25月 2023， <>

版权所有： ? 2023 弗朗森，家长。这是一篇根据知识共享署名许可条款分发的开放获取文章，该许可允许在任何媒体上不受限制地使用、分发和复制，前提是注明原作者和来源。

资金： 这项工作得到了比利时国家研究基金会、国家科学研究基金会（资助号J.0150.22 - CDR）（ASP）和列日大学（FSR 2022）（ASP）的支持。资助者在研究设计、数据收集和分析、发表决定或手稿准备方面没有任何作用。

竞争利益： 提交人声明不存在相互竞争的利益。

肥胖的患病率正在上升，似乎食物摄入量增加、久坐不动的生活方式和遗传学等经典肥胖危险因素可能不足以解释肥胖发病率的快速增长。值得注意的是，男性更常见于超重，但女性更常见严重肥胖;这些性别差异并不总是得到充分解释。随着肥胖症的增加，超加工食品的消费量在过去几十年中一直在增加，最近的流行病学数据表明，这种饮食的几个组成部分可能会破坏能量平衡的控制，并促进体重增加，而与热量值无关[1，2]。除了甜味剂、乳化剂、着色剂和调味剂外，超加工产品还含有干扰内分泌的化学物质[3]。虽然已知甜味剂会损害啮齿动物模型中的新陈代谢并易发肥胖[4]，但Mila-Guasch及其同事[5]在PLOS Biology上的一篇新文章提供了有关其他添加剂（如乳化剂）在小鼠中潜在有害作用的关键信息。

健康与疾病的发育起源理论起源于英国的一项历史队列研究，该研究表明低出生体重与中年高血压和冠心病的发生之间存在显著关联[6]。该理论将成人疾病的风险与早期环境条件联系起来，最初侧重于胎儿暴露于营养限制作为晚年代谢综合征和肥胖的危险因素。然而，母体营养的几个组成部分，而不仅仅是食物数量，似乎会影响控制食欲和能量平衡的下丘脑回路的发育，以及脂肪细胞的分化或后代胰腺的功能[7]。这些观察结果导致了范式转变和肥胖假说的发展，该假说提出，发育暴露于某些外源性化学物质通过重新编程代谢器官来促进体重增加和代谢紊乱。Mila-Guasch及其同事[5]提供的数据符合这一假设，因为他们首次表明，母亲单独食用乳化剂会导致后代的代谢障碍。

食物摄入和能量消耗由下丘脑内复杂的相互连接的神经网络集中调节。弓形核 （ARC） 是激素（例如瘦素、生长素释放肽、胰岛素）和环境线索整合的主要部位。在该细胞核中，前阿片黑色皮质素（POMC）和神经肽Y（NPY）/刺鼠相关肽（AgRP）神经元对食物摄入产生拮抗作用，POMC神经元抑制食欲，NPY/AgRP神经元刺激食欲[8]。这些ARC神经元投射到其他下丘脑核，包括脑室旁核（PVN），以传递有关外周能量可用性的信息。8年前，Bouret和Simerly证明，这些投影是在瘦素的营养作用下在出生后早期建立的[3]。不仅瘦素，生长素释放肽和胰岛素在啮齿动物生命的最初8周内作为下丘脑回路的结构组织者控制能量平衡[9]。这种回路的建立对母体环境因素极为敏感[9]。产后营养过剩或母体糖尿病会降低瘦素在新生儿发育过程中的神经营养作用，并导致下丘脑喂养途径的持续改变[4]。小鼠的最新数据表明，食用甜味剂也会增加脂肪量，导致雄性后代的葡萄糖损伤，并降低支配PVN的POMC免疫反应纤维的密度[10]。值得注意的是，现代食物中的其他污染物，如干扰内分泌的化学物质，已被证明可以以性别特异性的方式重新连接下丘脑对食欲的控制[11，<>]。

沿着这条思路，Mila-Guasch及其同事[5]的研究首次表明，母亲食用膳食乳化剂会干扰下丘脑回路的发展，调节后代的能量平衡。数据表明，妊娠期间母亲代谢环境的改变，因为乳化剂暴露的母亲表现出空腹高血糖和轻度葡萄糖耐受不良。断奶时，乳化剂处理的母亲所生的雄性后代表现出中度葡萄糖耐受不良，持续到成年期。这些小鼠在出生后发育期间表现出延迟的瘦素激增。转录和组织学分析表明下丘脑喂养回路重新布线，尽管食物摄入本身没有受到影响。断奶时的RNA测序分析确定了中基底下丘脑中调节喂养行为和代谢调节因子的富集。作者还发现断奶时PVN中α-MSH的染色密度更高，α-MSH是POMC加工的生物活性产物。这一结果与POMC神经元数量和大小的变化无关，但与POMC和CARTmRNA表达的减少有关，这可以解释为补偿机制。这种喂养网络的重新布线是性别特异性的，因为乳化剂处理的母亲所生的女性后代没有表现出这些改变。

除了下丘脑代谢损伤外，Mila-Guasch及其同事还揭示了母体乳化剂暴露可能导致神经心理缺陷的事实，再次以性别特异性的方式。暴露于乳化剂的雄性后代表现出类似焦虑的特征。子宫内接触乳化剂与成人西式饮食相结合，使两性的影响恶化，也导致男性认知障碍。在早期暴露于内分泌干扰化学物质（如双酚A）后，也观察到类似的神经心理缺陷（最近在[12]中进行了综述）。阐明内分泌干扰化学物质和乳化剂的作用机制需要进一步研究。

总之，脂肪对环境因素的敏感性并不是解释与母体环境破坏相关的代谢紊乱风险增加的唯一机制。母体营养也会影响控制能量平衡的下丘脑回路的发育，雄性后代似乎比雌性后代更敏感（图1）。Mila-Guasch及其同事的工作[5]首次表明乳化剂重新连接了黑皮质素回路。这些数据强化了这样一种观点，即超加工食品中存在的乳化剂、甜味剂和内分泌干扰化学物质等化合物可能导致肥胖和代谢综合征的流行，并表明它们也可能参与神经发育障碍发病率的增加。这项研究虽然是在老鼠身上进行的，但也提出了重要的公共卫生问题，因为食品包装上关于食品添加剂的数据很少，导致公众信息不足。该研究还表明，限制怀孕期间接触食品添加剂可能是有益的，并强调需要进一步研究以检查这些对人体的影响。

缩略图 下载：

.PPT幻灯片

.PNG大图

.TIFF原始图像

图1. 母亲暴露于超加工食品中发现的化合物后控制能量平衡的下丘脑回路的改变。

乳化剂、甜味剂和EDC等食品添加剂会影响下丘脑的回路，控制怀孕期间暴露的小鼠后代的能量平衡。妊娠期和哺乳期暴露于乳化剂的男性后代表现出中度葡萄糖耐受不良，与产后瘦素激增延迟和PVN中α-MSH染色密度较高有关[5]。妊娠期暴露于甜味剂会导致男性后代肥胖和葡萄糖耐受不良增加，并重组下丘脑黑色皮质素回路，但不是女性[4]。围产期暴露于低剂量EDC的年轻雄性和雌性小鼠在出生后发育期间表现出延迟的产后瘦素激增以及POMC投射到PVN中的密度降低。同样的暴露在成年男性中诱导葡萄糖耐受不良，在暴露于高脂肪饮食的女性中诱导食欲亢进和肥胖易感表型[9]。从出生后第 1 天到第 8 天，出生后早期暴露于植物雌激素染料木黄酮可显著降低女性的 POMC 免疫反应性，但男性则不会。这些女性体重增加，代谢激素血浆浓度改变[10]。红色突出显示表示食品添加剂的潜在作用位点。该图的一部分是使用施维雅医学艺术的图片绘制的。施维雅医疗艺术根据知识共享署名 3.0 未移植许可进行许可。3V，第三心室;弧形，弧形核;EDC，干扰内分泌的化学物质;PVN，脑室旁网络;VMH，腹内侧下丘脑。

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3002265.g001

引用

1.Katzmarzyk PT， Broyles ST， Champagne CM， Chaput JP， Fogelholm M， Hu G， et al.一项多国研究中 9-11 岁儿童软饮料消费与肥胖之间的关系。营养素。2016;8:770.密码：27916866

查看文章PubMed/NCBI谷歌学术搜索

2.西尔维茨基AC，金Y，马蒂厄K，迪皮埃特罗L，罗瑟KI，塔莱高卡尔SA。低热量甜味剂：扰乱青少年的能量平衡方程式？肥胖。2017;25:2049–2054.密码：29086493

查看文章PubMed/NCBI谷歌学术搜索

3.Buckley JP，Kim H，Wong E，Rebholz CM.美国国家健康和营养检查调查中的超加工食品消费和邻苯二甲酸盐和双酚暴露，2013-2014。环境国际 2019;131：105057.密码：31398592

查看文章PubMed/NCBI谷歌学术搜索

4.Park S， Belfoul AM， Rastelli M， Jang A， Monnoye M， Bae H， et al.母体低热量甜味剂消耗通过肠道微生物共代谢物途径重新连接下丘脑黑皮质素回路。江森国际洞察。2023;8：e156397.密码：37014702

查看文章PubMed/NCBI谷歌学术搜索

5.米拉-高施 M， 拉米雷斯 S， 拉娜 SR， 福斯-多梅内赫 J， 德罗普曼 LM， 波佐 M， 等.母体乳化剂消费计划后代代谢和神经心理健康。公共科学图书馆生物学. 2023;21（8）：e3002171。https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3002171

查看文章谷歌学术搜索

6.巴克DJ，温特PD，奥斯蒙德C，玛格茨B，西蒙兹SJ。婴儿期体重和缺血性心脏病死亡。柳叶 刀。1989;2(8663):577–580.pmid：2570282

查看文章PubMed/NCBI谷歌学术搜索

7.海恩德尔JJ. 奥贝索根场的历史：回顾未来。前内分泌（洛桑）。2019;10:14.

查看文章谷歌学术搜索

8.开发控制食物摄入和能量平衡的下丘脑回路。在：哈里斯苏格兰皇家银行，编辑。食欲和食物摄入量：中央控制。第2版博卡拉顿（佛罗里达州）：CRC出版社/泰勒和弗朗西斯;2017.第135–154页。

9.Egusquiza RJ，Blumberg B.环境Obesogens及其对肥胖易感性的影响：新机制和化学物质。内分泌学。2020;161：bqaa024.密码：32067051

查看文章PubMed/NCBI谷歌学术搜索

10.Mackay H，Patterson ZR，Khazall R，Patel S，Tsirlin D，Abizaid A.围产期暴露于双酚A和己烯雌酚对控制雄性和雌性CD-1小鼠食物摄入和能量消耗的弧形核回路的组织影响。内分泌学。2013;154:1465–1475.密码：23493373

查看文章PubMed/NCBI谷歌学术搜索

11.Marraudino M， Ponti G， Moussu C， Farinetti A， Macchi E， Accornero P， et al.出生后早期染料木黄酮给药以性别二态的方式影响小鼠的新陈代谢和繁殖。代谢 产物。2021;11:449.密码：34357343

查看文章PubMed/NCBI谷歌学术搜索

12.帕蒂索尔·在双酚A，大脑和行为上实现清晰度。J 神经内分泌。2020;32：e12730.密码：31063678

查看文章PubMed/NCBI谷歌学术搜索