食用高脂飼料及運動對母鼠及仔鼠體重的影響

吳璐璐，肖小敏

（暨南大學，廣東 廣州 510000）

0 引言

在中國，城市女性中孕期體重過度增長的婦女占很大比例[1]。然而，對于妊娠期這一母親體重迅速增長的特殊時期，國內傳統觀念認為應安胎，即減少活動量，從而避免發生流產、早產等不良結局。Mi Xiang等[2]的研究發現，中國婦女在妊娠期間的總運動量主要為家庭及職業活動，且飲食中攝入脂肪過量。這直接導致妊娠群體中，肥胖及妊娠期糖尿病的發生率逐漸增高。為了控制孕期體重增長過快，降低妊娠期糖尿病、妊娠期高血壓、肥胖癥、難產的發生率，臨床上可見部分孕婦采取減少碳水化合物攝入的方式來控制飲食，最終導致尿酮體升高，低血糖等不良事件發生。

運動如今已經被廣泛認為是預防和改善肥胖及代謝性疾病發生發展的有效方式。2020年美國婦產科醫師學會（ACOG）更新了孕期及產后的運動指南，肯定了孕期及產后進行適度中強度有氧及力量訓練能使母兒獲益[3]。然而對于不同飲食類型的孕婦，孕期運動對母兒影響是否不同，當前仍未有明確的結論。本研究分別以普通及高脂飼料喂養小鼠，并進行孕期運動干預，探討食用高脂飼料及運動對母鼠及仔鼠體重的影響，進而為孕期的飲食及運動計劃提供更多有效的信息。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

未交配過的6周齡SPF級KM小鼠，購自廣東省醫學實驗動物中心，其中雌鼠32只，雄鼠20只。

1.2 實驗試劑

普通飼料、高脂飼料（D12492飼料），均購自廣東省醫學實驗動物中心（兩種飼料成分表詳見表1）。

表1 小鼠飼料成分表

1.3 實驗器材

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 實驗方法

1.4.1 孕前期動物分組與飼養

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

1.4.2 合籠及孕期

當為期28天的孕前期適應性飼養結束后，每只雌鼠與雄鼠單獨合籠，第二天查看雌鼠陰道和飼養箱中是否有陰栓、陰道涂片看是否有精子。當發現陰栓或涂片看到精子時，當天記為母鼠妊娠第0天（GD0）。將普通飼料組孕鼠隨機分組至普食組（CH-A組）、普食運動組（CH-E組），高脂飼料組孕鼠隨機分組至高脂組（HG-A組）、高脂運動組（HG-E組）。孕期繼續分別喂食普通飼料及高脂飼料，其中普食運動組、高脂運動組孕鼠自孕期第1天（GD1）至孕期第18天（GD18），每日進行10min的游泳運動，水溫控制在24℃~26℃范圍內。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食量。

1.4.3 哺乳期及斷乳期

每只孕鼠分娩當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、進食量、仔鼠數量及窩重。仔鼠出生第22天停止哺乳，記為斷乳期第一天（WD1），并將每窩仔鼠隨機選取一半進行稱重編號。所有編號的仔鼠均以普通飼料喂養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食量。

1.4.4 統計方法

使用Graphpad Prism 8.0軟件，對各組母鼠及仔鼠的體重和進食量進行分析。計量資料經正態性檢驗符合正態分布及方差齊性，以±s表示，采用單因素方差分析、組間多重比較等統計方法，檢驗各組間分布差異。以上結果均當P<0.05時認為差異具有 統計學意義。折線圖均采用字母標記法進行標記，組間存在相同字母表示差異無統計學意義，組間字母完全不同則表示組間差異有統計學意義。

2 結果

一般情況 檢疫完畢共32只小鼠進入研究，普通飼料組與高脂飼料組各16只。所有小鼠均于合籠后發現陰栓，并隨機將兩組孕鼠分組為普食組(n=7)、普食運動組(n=9)、高脂組(n=8)、高脂運動組(n=8)。妊娠期各組中存在空懷小鼠，剔除空懷小鼠數據，最后分組為普食組(n=6)、普食運動組(n=6)、高脂組(n=7)、高脂運動組(n=6)。經統計，各組仔鼠出生數量未見統計學差異。詳見表2。

表2 實驗分組情況（只）

2.2 母鼠各時期體重及進食情況

2.2.1 孕前期

各組小鼠體重隨時間增長而逐漸增大，孕前4w內，普通飼料組與高脂飼料組體重差異無統計學意義（見圖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統計學意義（見圖2）。

圖1 各時期母鼠體重

圖2 孕前期母鼠平均進食量及熱量

2.2.2 孕期

在整個孕期，各組小鼠體重均未見明顯統計學差異（見圖1b）。分析各組的進食量，發現整個孕期，普食組、普食運動組的日均進食量均高于高脂組、高脂運動組，在中孕期（GD6-13）及晚孕期（GD13-18），差異均具有統計學意義（P<0.0001）。在中孕期及晚孕期，各組母鼠日均攝入熱量（kcal/d）差異無統計學意義。（見圖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統計學意義。哺乳期第7天，比較普食組與高脂組，普食組與普食運動組，普食運動組與高脂運動組的體重，發現差異均無統計學意義（見圖1c）。在整個哺乳期，普食組與普食運動組的平均飼料進食量均大于高脂組、高脂運動組。各組日均攝入熱量在哺乳期第4天以后均無統計學差異（見圖4）。

圖4 哺乳期母鼠平均進食量及熱量

2.3 仔鼠各時期體重及進食情況

2.3.1 哺乳期

在哺乳期各時間點，各組仔鼠體重差異均無統計學意義（見圖5a）。

2.3.2 斷乳期

仔鼠體重隨著時間增長顯著增加，但各組體重差異無統計學意義(見圖5b)。整個斷乳期間，各組仔鼠的日均進食量及熱量均未發現統計學差異（見圖6）。

圖5 各時期仔鼠體重

圖6 斷乳期仔鼠平均進食量及熱量

3 討論

肥胖是一個日益嚴重的公共衛生問題。孕婦孕期增重過多的比例近年來逐漸上升，超重和肥胖被廣泛認為是影響整個妊娠過程和圍產期并發癥的主要危險因素，如妊娠期糖尿病（GDM）、妊娠期高血壓疾病、胎兒生長障礙、剖宮產、產后傷口感染、深靜脈血栓形成等[4]。Yanting Chen等[5]的研究指出，無論孕期母親是否肥胖，孕期運動均可降低胎兒發生生長受限、巨大兒以及出生后肥胖的風險。2020年美國婦產科醫師學會（ACOG）《懷孕及產后期間的體能活動及運動指南》[3]指出，運動鍛煉應從懷孕早期就開始進行。然而，Garnas Kirsti Krohn等[6]的研究指出，肥胖孕婦僅開展運動訓練而不進行飲食干預，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動兩方面著手。

本研究分別探討高脂飲食及孕期運動對母鼠及仔鼠體重的影響。經統計，高脂組與普食組母鼠體重從孕前至哺乳期結束，差異均未見統計學差異，分析進食量發現，普食組進食量多于高脂組，但兩組進食總熱量無明顯差異。提示孕期及哺乳期體重增長與能量攝入關系更密切。Luo Zhuohui等[7]通過減少C57BL/6小鼠的能量總攝入量發現，使用高脂飲食誘導的小鼠內臟脂肪及體重增長量均明顯減少。本實驗中，高脂組母鼠可自由進食高脂飼料，但由于進食量減小，導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，差異無統計學意義。另一方面可能是KM小鼠對于本研究采用的D12492高脂飼料（脂肪供能占比60%）不敏感。Kless C等[8]研究報告，不同種系小鼠由于代謝表型不同，對于由飲食誘導肥胖的易感性亦不同，體重增長規律也出現明顯的差異。

Eunhee Chung等[9]發現，孕期進行運動，雖然沒有使進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，同時不影響產仔數及出生體重，這與本實驗結果相似。本次研究發現，普食運動組、高脂運動組在整個孕期的體重與普食組、高脂組相比，差異無統計學意義，并且孕期運動干預下普食運動組、高脂運動組均無死亡或早產情況出現。統計各組產仔數以及仔鼠出生體重，發現差異不存在統計學意義。這表明孕期母鼠每日進行10min的恒溫游泳運動是適宜的。傳統觀念認為，孕期運動容易導致流產及早產的發生，這也引起很多學者的關注，Di Mascio D[10]等為探究妊娠期運動對早產風險的影響，對9項與孕期運動相關的隨機臨床試驗進行meta分析，其中包括2059名單胎妊娠無并發癥的婦女，結果表明，大多數體重正常的婦女在懷孕期間進行運動與早產風險增加無關。這與本次研究結果相符合。本實驗發現，孕前體重正常的孕鼠，孕期適量增加運動量并不影響母鼠體重增長以及仔鼠的宮內發育，更不會導致不良的妊娠結局。而進行運動鍛煉后，母鼠及仔鼠遠期的營養代謝狀況是否改善，還需更進一步的研究。

值得探討的是，在哺乳期發生食仔現象的母鼠中，高脂飼料組有6只，明顯多于普通飼料組。Annadora J. Bruce-Keller[11]在研究中發現，進食高脂飼料的小鼠，在體重出現明顯增長之前，便發生了腸道菌群的失調以及認知功能障礙。Showall Moazzam等[12]提出，孕期進食高脂飼料的母鼠表現出反應延遲及焦慮。結合以上研究，提示高脂飲食有引起腸道菌群紊亂，導致母鼠情緒煩躁，進而發生食仔的可能，但由于本實驗小鼠數量較少，尚需更深入的研究、更大的樣本量來探討高脂飲食與母鼠行為及認知改變的相關性。

孕產婦肥胖是不良妊娠結局的危險因素。對于肥胖婦女，建議孕前就應開始運動及飲食的干預，從而將孕期體重增長控制在合理范圍內[13]。本研究發現，對于正常體重的孕鼠，食用高脂飼料并不一定導致孕期體重過度增加，適度地運動并不會影響孕期體重增長以及胎鼠的宮內發育，更不會導致不良的妊娠結局。孕期運動應在臨床中引起重視。對于無相關禁忌證的孕產婦，無論飲食結構是否為高脂飲食，臨床醫生均應根據個體情況制定規范、適度的運動計劃，從而提高順產率，減少妊娠期并發癥的發生。