母鼠高脂饮食与运动干预对雄性子代胰岛素敏感性及下丘脑弓状核的影响

doi:10.12307/2023.986

中国组织工程研究 ›› 2024, Vol. 28 ›› Issue (4): 556-561.doi: 10.12307/2023.986

• 组织构建实验造模 experimental modeling in tissue construction • 上一篇下一篇

母鼠高脂饮食与运动干预对雄性子代胰岛素敏感性及下丘脑弓状核的影响

朱小烽1，陈为玮1，黄健2

1嘉兴学院，浙江省嘉兴市 314000；2重庆三峡学院，重庆市 404020

收稿日期:2022-12-27 接受日期:2023-02-04 出版日期:2024-02-08 发布日期:2023-07-14
作者简介:朱小烽，男，1982年生，浙江省绍兴市人，汉族，2019年上海体育学院毕业，博士，副教授，主要从事体力活动与健康促进分子机制的研究。
基金资助:
教育部人文社会科学研究青年基金项目(20YJCZH253)，项目负责人：朱小烽；重庆市教育委员会人文社会科学研究项目(21SKGH204)，项目负责人：黄健

Effects of maternal high-fat diet and exercise intervention on insulin sensitivity and the hypothalamic arcuate nucleus in male offspring mice

Zhu Xiaofeng1, Chen Weiwei1, Huang Jian2

1Jiaxing University, Jiaxing 314000, Zhejiang Province, China; 2Chongqing Three Gorges University, Chongqing 404020, China

Received:2022-12-27 Accepted:2023-02-04 Online:2024-02-08 Published:2023-07-14
About author:Zhu Xiaofeng, PhD, Associate professor, Jiaxing University, Jiaxing 314000, Zhejiang Province, China
Supported by:
the Humanistic and Social Science Research Foundation for the Youth of the Ministry of Education, No. 20YJCZH253 (to ZXF); Humanities and Social Sciences Research Project of Chongqing Municipal Education Commission, No. 21SKGH204 (to HJ)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

下丘脑代谢：下丘脑在调控人体能量稳态的过程中起着关键的作用，下丘脑摄食神经元调节紊乱是肥胖形成的关键，下丘脑弓状核含有食欲增强和食欲抑制两类神经元，神经肽Y(NPY)是食欲增强神经元，阿黑皮素(POMC)则是抑制摄食神经元。当机体处于饱腹状态或饥饿状态时，弓状核都会分泌相应的摄食调控因子，进而来调节能量平衡。
胰岛素敏感性：描述胰岛素抵抗的程度，是指胰岛素作用的靶器官对胰岛素作用的敏感程度。

背景：肥胖母体的子代，有些代谢基因在某些环境影响下处于“沉默”状态，这些“沉默”的基因可能因后天环境的影响又被“唤醒”，继而引起代谢调控紊乱。

目的：雄性子代在不同饮食结构的情况下，探索母鼠长期高脂和运动干预的代谢遗传效应。
方法：3周龄雌性C57BL/6小鼠70只，随机分成高脂安静组与高脂运动组，干预16周后自然分娩。2组在4周哺乳期结束后，各随机抽取子代雄性小鼠16只，共32只分为4组：高脂安静-高脂组、高脂运动-高脂组、高脂安静-普食组、高脂运动-普食组，分别给予6周高脂喂养或普食喂养。子代在第10周进行葡萄糖耐量试验与胰岛素耐量试验，随后进行体成分分析及取材。肝脏蛋白免疫印迹测定p-Akt水平；下丘脑弓状核免疫荧光分析神经肽Y和阿黑皮素的表达情况。

结果与结论：①在高脂饮食模式下，与高脂安静组相比，高脂运动组子代小鼠的糖代谢能力、体质量、体成分等都有显著性改善(P < 0.05)；②在普食饮食模式下，与高脂安静组相比，高脂运动组子代小鼠下丘脑弓状核的神经肽Y表达量显著下降(P < 0.05)，阿黑皮素表达显著上调(P < 0.05)，肝脏Akt(Ser473)磷酸化蛋白表达在胰岛素(-)的情况下无显著性差异，但在胰岛素(+)的情况下组间差异有显著性意义(P < 0.05)；③结果说明，子代在高脂模式下，母体长期运动获得的代谢保护效应可能会随着子代高脂暴露时间的延长而逐渐弱化；子代在普食模式下，母代长期的运动可以改善雄性子代能量代谢的中枢调控和胰岛素的敏感性。

https://orcid.org/0000-0002-5445-6404(朱小烽)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 胰岛素敏感性, 弓状核, 食欲调控, 运动干预, 高脂饮食, 神经肽Y, 阿黑皮素

Abstract: BACKGROUND: In the offspring of obese mothers, some metabolic genes are “silent” under certain environmental influences. These “silent” genes may be “awakened” under the acquired environment and then cause metabolic regulation disorders.
OBJECTIVE: In the case of offspring with different diets, to explore the metabolic genetic effects of long-term high-fat and exercise intervention in female mice.
METHODS: Seventy 3-week-old female C57BL/6 mice were divided into high-fat diet (HFD) and high-at exercise groups (high-fat diet+exercise, HFD-Ex), and they gave birth naturally after 16 weeks of intervention. After 4-week lactation, 16 male offspring mice from each group were randomly selected. Totally 32 offspring mice were randomly divided into 4 subgroups and given high-fat diet or standard chow diet for 6 weeks: HFD-HFD, HFD-Ex-HFD, HFD-standard chow diet, and HFD-Ex-standard chow diet. The offspring mice were subjected to glucose tolerance test and insulin tolerance test in the 10th week, followed by body composition analysis and sacrifice. Western blot was used to determine the level of p-Akt in the liver. Immunofluorescence of the hypothalamic arcuate nucleus was used to analyze the expression of neuropeptide Y and pro-opiomelanocortion.
RESULTS AND CONCLUSION: Under the high-fat diet, compared with the HFD group, the offspring of the HFD-Ex group had significantly improvements in glucose metabolism, body mass, and body composition (P < 0.05). Under the standard chow diet, compared with the HFD group, the expression of neuropeptide Y in the hypothalamic arcuate nucleus of the HFD-Ex group was significantly decreased (P < 0.05), and the expression of pro-opiomelanocortion was significantly up-regulated (P < 0.05). In the case of insulin (-), the expression of phosphorylated Akt (Ser473) protein in the liver showed no significant difference between the two groups, but in the case of insulin (+), there was a significant difference between the two groups (P < 0.05). In the high-fat diet mode, the metabolic protection effect of the maternal long-term exercise may gradually weaken with the prolongation of the offspring’s high-fat exposure; in the standard chow diet mode, the maternal long-term exercise can improve the central regulation of energy metabolism and insulin sensitivity of the male offspring.

Key words: insulin sensitivity, arcuate nucleus, appetite regulation, exercise intervention, high-fat diet, neuropeptide Y, pro-opiomelanocortion

中图分类号:

朱小烽, 陈为玮, 黄健. 母鼠高脂饮食与运动干预对雄性子代胰岛素敏感性及下丘脑弓状核的影响[J]. 中国组织工程研究, 2024, 28(4): 556-561.

Zhu Xiaofeng, Chen Weiwei, Huang Jian. Effects of maternal high-fat diet and exercise intervention on insulin sensitivity and the hypothalamic arcuate nucleus in male offspring mice[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2024, 28(4): 556-561.

图/表（结果） 6

2.1 实验动物数量分析课题共有雌性C57BL/6母鼠70只，实验中，高脂安静组及高脂运动组母鼠的生育率分别为45%和60%，无受孕的母鼠则剔除；每组子代各随机抽取16只雄鼠，共32只进行观察与结果分析。实验方案流程见图1。

2.2 子代高脂饮食模式下的体质量、能量摄入和糖代谢图2A中可见，两组子代小鼠体质量从哺乳期结束后就有显著性差异，高脂安静组子代显著高于高脂运动组。这种体质量之间的差异，一直持续至第10周。在高脂6周后(第10周)进行的葡萄糖耐量试验和胰岛素耐量试验显示，两组存在显著差异性，图2B，C。高脂安静组子代的AUC显著高于高脂运动组的子代(P < 0.05)，图2D。

子代在高脂喂养6周后，两组小鼠的体成分都无显著性差异，高脂安静组子代体脂率为(30.11±2.15)%，高脂运动组为(29.12±3.45)%；在普食饲养的情况下，组间存在显著性差异，高脂运动组子代显著低于高脂安静组(P < 0.05)。在子代高脂饮食的前2周，高脂安静组子代的能量摄入显著高于高脂运动组，但高脂饮食的第3周(7周龄)时，高脂运动组的子代能量摄入高于对照组，而在后面的几周中，两组间的能量摄入没有显示出组间的差异，见图3。

2.3 子代普食模式下的弓状核NPY/POMC与Akt磷酸化蛋白表达通过免疫荧光定位到下丘脑弓状核组织，发现与高脂安静组子代小鼠相比，高脂运动组子代的NPY表达量显著较低(P < 0.05)，见图4。

高脂运动组子代小鼠的POMC表达量则显著上调(P < 0.05)，见图5。另外通过蛋白免疫印迹发现，子代小鼠肝脏Akt(Ser473)磷酸化蛋白表达在胰岛素(-)的情况无显著性差异，但在胰岛素(+)组间差异有显著性意义(P < 0.05)，见图6。

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引言

健康与疾病的发育起源学说认为人类肥胖和2型糖尿病等代谢风险都源于母体产前和产后胎儿早期发育这些“关键窗口”期代谢的改变[1]。产妇肥胖或者孕期体质量的过度增加会给子代产生一系列的疾病风险[2]。前期的研究发现，母鼠产前长期高脂暴露带来的孕期不良代谢风险增加[3-4]，同时对子代早期的能量代谢具有一定的调控作用；母体高脂饮食对子代的代谢影响具有性别差异，对雄性子代更具有遗传倾向。其他许多研究也有类似的结果报道[5-6]。
肥胖发生的最基本的原因就是能量摄入与能量支出的平衡失调，中枢神经系统尤其是下丘脑在调控人体能量稳态的过程中起着关键的作用[7-9]。下丘脑摄食神经元调节紊乱是肥胖形成的关键，下丘脑弓状核含有食欲增强和食欲抑制两类神经元，神经肽Y(NeuropeptideY，NPY)是食欲增强神经元，阿黑皮素(Pro-opiomelanocortion，POMC)则是抑制摄食神经元[10]。当机体处于饱腹状态或饥饿状态时，弓状核都会分泌相应的摄食调控因子，进而来调节能量平衡[11]。
体育锻炼是健康生活方式的重要组成部分，孕期中等强度的体育锻炼对围产期的健康促进起着积极的作用，可以降低妊娠期糖尿病[12]、先兆子痫和产后抑郁等疾病的发生率[13-14]。在非孕妇中，通过运动可以增加胰岛素敏感性以及刺激组织非胰岛素依赖性葡萄糖摄取，改善葡萄糖摄取[15]。另外，研究发现体育锻炼有助于提高弓状核中的瘦素信号传导，并能有效减少高脂组小鼠的POMC神经元[16]。但是，母体运动对子代的胰岛素敏感性的影响知之甚少。因此，此次研究的目的是观察母体孕前和孕期的游泳运动对雄性子代胰岛素敏感性与下丘脑代谢的影响。尤其是肥胖母体的子代，有些代谢基因在某些环境影响下处于“沉默”状态，比如在相对较为健康的饮食习惯和适宜的体力活动情况下。但当子代这种生存环境的“稳态”被打破，如高脂暴露、体力活动不足或长期的心理压力等，这些“沉默”的基因可能又被“唤醒”，继而引起代谢调控紊乱。因此，作者在实验中也增加了在子代哺乳期结束后进行6周的高脂饮食，模拟子代这种代谢表型改变的易感性环境，以此来观察母体孕前和孕期运动的遗传效应；同时，观察母体产前长期的运动和高脂暴露对子代胰岛素敏感性和下丘脑摄食神经因子的调控作用，以期为进一步探索运动的表观遗传机制提供实验依据。中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

材料方法

1.1 设计随机对照动物实验。组间差异采用独立样本t检验。
1.2 时间及地点实验于2018年10月至2019年10月在上海体育学院完成。
1.3 材料
1.3.1 实验动物 3周龄C57BL/6雌性小鼠70只，同周龄雄性小鼠70只，购于上海斯莱克动物中心，许可证号：SYXK(沪)2015-0009，实验动物饲养于SPF级动物房。动物房内温度20-26 ℃，日温差≤4 ℃，湿度维持在50%-55%RH。光照每天12 h(上午8点至晚上8点)。小鼠普食(12%脂肪供能)适应1周后进行分组。
实验方案经上海体育学院伦理委员会审核并批准([上体] 伦审字 2017040)。实验过程遵循了国际兽医学编辑协会《关于动物伦理与福利的作者指南共识》和本地及国家法规。实验动物在麻醉下进行所有的手术，并尽一切努力最大限度地减少其疼痛、痛苦和死亡。
1.3.2 饲料普食饲料(12%脂肪，江苏协同生物工程有限公司)；高脂饲料(45%脂肪，Research Diet，USA)。
1.3.3 主要试剂葡萄糖注射液(国药集团)；胰岛素注射液(Novo Nordisk，Denmark)；p-Akt(Ser473)、t-Akt一抗(CST，USA)；山羊抗兔(Abways，中国)；NPY一抗(SanYing，中国)，POMC一抗(Abways，中国)。
1.4 方法
1.4.1 动物分组将雌性小鼠随机分2组：高脂安静组(35只)与高脂运动组(35只)，采用高脂45%脂肪供能，高脂喂养至分娩，雄性小鼠无干预，普食喂养。
高脂安静组和高脂运动组子代4周哺乳期结束后，两组各随机抽取子代雄鼠16只，共32只分为4组：高脂安静-高脂组、高脂运动-高脂组、高脂安静-普食组、高脂运动-普食组，前2组小鼠进行6周的高脂喂养，后2组普食喂养。高脂和普食饲料同母代，期间饮食不限。所有子代不进行运动干预，每周记录1次体质量。子代4周哺乳期结束后在5-10周即高脂干预期内，记录每周的摄食量，以此推算周的热量摄入，摄食量通过每周对剩余食物称质量进行获得。
1.4.2 运动干预运动干预采用Wasinski的方案[17]，并进行改良。母鼠运动干预为游泳(阶段性负重)，水温保持在(30±1) ℃，干预周期为孕前13周、孕期3周，共16周，每周一至周五进行训练，周六和周日休息。具体方案如下：第1周10 min、第2周20 min，依此每周递加10 min直至第6周能无负重游完60 min；第7周开始负重3%(电解铅丝缠尾)进行游泳，初始时间为30 min，每周递加5 min，直至13周负重游泳60 min；合笼与孕期游泳强度适度降低，每次无负重30 min。安静对照组母鼠在同水温水槽内浸泡，水深3 cm，借此模拟水和实验人员所带来的应激。每次游泳结束后，用毛巾擦干小鼠，并烘干毛发。
1.4.3 合笼与孕龄计算在13周运动干预结束后进行雌雄合笼，雄性小鼠与雌性小鼠合笼比例1∶2(3只1笼)，合笼1-5 d，每天上午8点和下午5点检查阴栓，判断雌鼠受精情况，如有阴栓则雌鼠单笼饲养，且当天判断为妊娠第1天。孕期雌鼠体质量每天监测，如果在妊娠第14天体质量无显著性增长，则剔除样本[18]。
1.4.4 葡萄糖耐量试验与胰岛素耐量试验子代小鼠高脂喂养第6周进行葡萄糖耐量试验，葡萄糖耐量试验3 d后进行胰岛素耐量试验。葡萄糖耐量试验：空腹12 h后，尾静脉取血，葡萄糖注射量为1 g/kg；测试时间点为注射后0，15，30，60和120 min。胰岛素耐量试验：胰岛素注射量1 IU/kg，测试时间点为注射后3，15和30 min。利用Sigma Plot 12.0的“Area Below Curves”功能区计算曲线下面积(area under curve，AUC)。
1.4.5 体成分检测子代两普食组和两高脂组小鼠在10周龄进行体成分分析。异氟烷吸入性麻醉后，利用IRIS-CT(Inviscan SAS，France)扫描全身，获取瘦体质量和脂肪体积等参数，脂肪体积×0.95 为脂肪质量，体脂率(%)=脂肪总质量/体质量。
1.4.6 取材两普食组子代小鼠在第10周处死，处死前禁食5 h，分别注射同体积的生理盐水和胰岛素，胰岛素注射量为1 IU/kg，体成分分析后即刻，腹腔注射1%浓度的戊巴比妥钠实施麻醉。摘眼球后取血，迅速取出肝脏、整脑组织，肝脏组织液氮冷冻后转存至-80 ℃冰箱保存，脑组织置于40 g/L多聚甲醛固定。
1.4.7 肝脏组织Western blotting 测试Akt磷酸化蛋白表达水平取小鼠肝脏组织冰上剪碎，加入RIPA裂解液后混匀(加入PMSF，RIPA∶PMSF=100∶1)。经磁珠匀浆机匀浆和超声后，4 ℃离心12 000 r/min 20 min，冰上静止30 min 后取上清液，煮蛋白后BCA法蛋白浓度测定。采用10%分离胶和5%浓缩胶，湿转法转至PVDF膜上，加入p-Akt(Ser473)和t-Akt一抗，稀释比为1∶1 000，分子质量为60 kD。封闭试剂采用5% BSA，加入二抗山羊抗兔，稀释比例为1∶5 000。最后用t-Akt作为内参进行分析与统计。
1.4.8 下丘脑弓状核免疫荧光染色小鼠下丘脑弓状核组织进行免疫荧光染色，观察NPY和POMC的表达，其具体操作步骤如下：①新鲜整脑组织于40 g/L多聚甲醛固定24 h后30%蔗糖脱水至沉底；②沿小鼠大脑的冠状面进行冰冻切片，厚度为30 µm，根据文献进行下丘脑弓状核定位[17]；③切片至37 ℃温箱放置30 min，后PBS清洗3次，每次3 min，用体积分数3%过氧化氢孵育5-10 min，后PBS清洗3次，体积分数5%的即用型山羊血清封闭，室温孵育10 min，封闭液中加入Trtiton-100；④倒去血清，滴加适当比例稀释的NPY/POMC一抗(1∶500)，4 ℃过夜；⑤PBS冲洗3次，滴加荧光素标记的二抗，37 ℃孵育30 min，PBS冲洗3次后甘油缓冲液封固后镜检。
1.5 主要观察指标 ①雄性子代高脂饮食模式下的体质量、能量摄入和糖代谢；②雄性子代普食模式下的弓状核NPY/POMC与Akt磷酸化蛋白表达。
1.6 统计学分析所有实验数据采用 SPSS 19.0 软件进行统计处理，结果数据以平均数±标准误(Mean±SEM)表示，组间差异用独立样本t检验，P < 0.05 定义为差异显著性水平的界值。蛋白灰度值和免疫荧光定量统计采用 Image J 软件，用GraphPad Prism 5 软件进行图制作。文章的统计学方法已经过嘉兴学院生物统计学专家审核。

讨论

BARKER等[19]提出的疾病胎儿起源学说认为，成年后的慢性疾病很可能起源于胎儿期，早期的环境，尤其是宫内营养是决定成年后罹患代谢性疾病的关键因子。研究证实，无论是母系还是父系，长期高脂饮食都会造成子代胰岛素抵抗和代谢性疾病风险的增加，而这些都是基于子代在成年后胰腺β细胞的功能障碍[20-21]。体育锻炼是健康生活的重要组成部分，对于孕期人群而言，适宜的运动可以增加摄氧量、胎盘血流量以及代谢产物的清除，在无并发症的前提下，中等强度的体力活动被认为对胎儿和母体具有积极的意义[22]。
3.1 母代运动对子代体质量和代谢表征的影响此次研究中，子代雄性小鼠在普食环境下体成分有显著性的组间差异，而在高脂6周诱导下，这种体成分在第10周后就不存在显著的组间差异。推断虽然高脂运动组子代与高脂安静组相比，在胰岛素敏感性有一定的改善，但是由于高脂运动组的母体也是长期处于高脂暴露，下丘脑摄食中枢对高脂类食物依旧存在一定的偏好和敏感性，当子代处于同样的高脂环境下时，这种“饮食记忆”重新被唤醒，从而造成了摄食的增加。这个推断在子代的5-10周高脂饮食干预阶段的能量摄入上也可见一斑(见图3A)，在前面2周，运动组子代小鼠的能量摄入显著较低，但自第3周开始，这种饮食摄入模式开始发生变化，在后面几周中两组间没有出现显著的差异。按此推断，如果在这个基础上，再持续的进行高脂饮食，那么两组间其他的代谢差异也会逐渐缩小，甚至消失。这种后期营养摄入的各种“阈值”，也是后期需要继续研究和探讨的。
3.2 母代长期运动对提高子代胰岛素敏感性的影响 Akt依赖性水平增加可能加剧机体胰岛素抵抗的发展。Akt磷酸化基础水平的增加是机体对循环中过量营养的补偿反应，从而维持血糖水平稳定。然而它也可能通过激活其下游激酶而降低胰岛素作用，这可能通过IRS-1丝氨酸磷酸化，从而促进胰岛素抵抗的发展。另外，研究者也同时发现，Akt活性的最终实现需要Ser473位点的磷酸化，因此较多研究把p-Akt(Ser473)水平作为组织Akt活化的重要标志[23-24]。
母代运动的子代小鼠与对照组相比，葡萄糖耐量试验和胰岛素耐量试验都显著改善，即使在子代重复暴露在高脂饮食环境下，这种糖代谢的能力还是表现出一定的组间差异性。此外还发现，孕前与孕期的游泳运动能显著增加胰岛素作用刺激下的肝脏组织Akt磷酸化，这表明高脂运动组的子代与高脂安静组相比，对胰岛素更加敏感。同时，也观察到高脂运动组子代在普食状态下，体脂肪量相对较少，这可能促进了脂肪胰岛素的敏感性增加。众所周知，肥胖是有脂肪堆积引起的，而过度肥胖会造成胰岛素抵抗。因为随着脂肪量的增加，巨噬细胞在脂肪组织之内积聚，导致了细胞内环境的促炎效应[25-28]。而脂肪细胞释放的某些促炎激素和细胞因子，如肿瘤坏死因子α、白细胞介素6可能会通过白色脂肪组织和骨骼肌中参与胰岛素信号传导途径的关键蛋白的失活，进一步降低机体胰岛素的敏感性[18，29]。随着肌肉收缩和能量耗尽，AMP活化蛋白激酶(AMPK)可被激活，刺激葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)易位至细胞表面，促进葡萄糖摄入肌肉[30]。在此次实验中没有关注骨骼肌AMPK表达以及参与胰岛素非依赖性葡萄糖转运的其他蛋白质的活化。另外这些蛋白可能的活化机制到底是什么原因，与表观遗传是否具有一定的联系？这些还需要进行实验验证。
3.3 母代长期运动对子代下丘脑弓状核NPY/POMC的影响下丘脑的快速生长从妊娠早期开始，一直持续到出生后早期[31]。在啮齿类动物，下丘脑的神经形成发生在妊娠中期，而不同核团之间的神经纤维投射发生在出生后早期。在这些关键发育时期内，任何的环境变化，如母体怀孕及哺乳期间的高脂饮食，都可能影响下丘脑的发育并对子代的代谢产生长期影响[32]。在下丘脑发育时期，瘦素也是一个非常关键的神经营养因子。瘦素缺失可影响小鼠从弓状核到其他核团的神经纤维投射[7]。大量动物实验表明，母代肥胖和高脂饮食可引起子代神经内分泌系统的改变，这种改变主要集中在控制食欲、代谢和能量消耗的部分，通过下丘脑的弓状核和下丘脑室旁核(PVH)神经元网络进行复杂调控[33-34]。在此次实验中，对子代下丘脑弓状核的NPY也进行了观察，发现运动组的子代的NPY表达显著下降，而POMC在运动组子代的弓状核表达显著上升。胰岛素有一定的脂肪生成抑制功能，研究中运动组子代的胰岛素敏感性显著增加，弓状核是胰岛素受体最重要的表达区域之一，胰岛素可以降低弓状核POMC的基因表达，同时可以激活位于NPY神经元上的ATP钾离子通道，进而降低机体对食物的摄取[35-38]。另外一项研究也证实了机体胰岛素作用于POMC神经元中的PTP1B和TCPTP，促进白色脂肪棕色化以维持能量平衡[39]。
有研究者发现，哺乳期和妊娠期高脂高糖喂养的母鼠，改变了子代下丘脑POMC和黑皮质素受体4(MC4R)启动子区的DNA甲基化状态[40]。众所周知，POMC下降是导致了下丘脑摄食通路长期不平衡以及持续的食欲过盛的关键所在[7]。而母代在孕前和孕期的运动改善了子代食欲调控因子的表达，可能与这些基因启动子区甲基化模式的改变有关。
纵观整个研究，还是存在一定的局限，如对于母代和子代摄食中枢调控机制的观察，实验仅对NPY和POMC几个主要神经元的表达进行观察，不足以说明问题的根本，应该尝试更深一步的去剖析与解释。无论是下丘脑启动子区域DNA甲基化模式改变，或是下丘脑区域未折叠蛋白活性升高导致过度饮食等，这些研究理论可以进一步观察能量代谢的生理机制。
结论：①子代在普食饮食模式下，其母代长期的运动可以改善子代成年期胰岛素敏感性和中枢食欲调控机制，从而有效预防肥胖的发生；②子代在高脂饮食环境下，这种母代的高脂摄食记忆可能被“唤醒”，因母体长期运动获得的代谢保护效应也可能会随着高脂暴露时间的延长而逐渐弱化。中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

母鼠高脂饮食与运动干预对雄性子代胰岛素敏感性及下丘脑弓状核的影响

Effects of maternal high-fat diet and exercise intervention on insulin sensitivity and the hypothalamic arcuate nucleus in male offspring mice

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