'研究解答了嬰兒期過度營養如何導致糖尿病等長期的健康問題?'

糖尿病 遺傳 營養學 癌症 化學 兒科 艾德醫訊 2019-08-30
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研究解答了嬰兒期過度營養如何導致糖尿病等長期的健康問題?

糖尿病會增加嚴重健康併發症的風險。

貝勒醫學院的研究人員找到了一箇舊問題的新答案:嬰兒期過度營養如何導致糖尿病等長期健康問題?這份由環境表觀遺傳學雜誌發表的報告重點關注產生胰島素和其他激素的胰島胰島。

在出生後的前21天(他們的“嬰兒期”)營養過剩的小鼠胰島傾向於獲得DNA甲基化標籤,改變基因表達的化學修飾,而未營養過剩的小鼠顯示出相似的變化,但在生命的後期。

“幾十年來人們都知道,在哺乳期間營養過剩的老鼠體重超重,一生中都容易患病。特別是,他們在控制血糖水平方面存在問題,”通訊作者Robert A. Waterland博士說。 ,貝勒醫學院和德克薩斯兒童醫院的USDA / ARS兒童營養研究中心的兒科營養學教授以及貝勒的分子和人類遺傳學。

先前的研究還表明,患有2型糖尿病的患者在其產生胰島素的胰島中已經改變了DNA甲基化,即甲基化學基團的添加。這些改變與胰島功能障礙和糖尿病的發病有關,但它們如何發生仍然是一個謎。

為了闡明這一重要話題,Waterland及其同事研究了早期產後過度營養是否會改變胰島的表觀遺傳發育。

表觀遺傳學是指確定哪些基因在不同細胞類型中打開或關閉的分子機制。將一個人的DNA視為計算機硬件,將表觀遺傳學視為決定計算機可以做什麼的軟件。表觀遺傳學的工作原理是在基因上添加或刪除化學標記以標記應該使用的標記。DNA甲基化是研究較好的標籤之一,在發育過程中起著重要作用。

研究人員與兩組小鼠一起工作,其中一組在嬰兒期營養不良,另一組則沒有代表對照組。“在哺乳期調整產仔數提供了一種過度滋養小鼠幼仔的自然手段,”Waterland說,他是一名成員。 Baylor的Dan L Duncan綜合癌症中心 “正常大小的窩有大約10只小鼠,並作為我們的對照組。營養不良的小組來自媽媽,他們的窩子減少到每隻只有4只小狗。這些小狗得到'你可以吃自助餐'並且到時候變得超重斷奶“。

但體重不是兩組幼犬之間的唯一區別。研究人員在21天(斷奶)和出生後180天(小鼠的中年)中對營養過剩和對照小鼠的胰島應用了基因組規模的DNA甲基化分析。

結果顯示,來自對照小鼠的胰島在老化時傾向於獲得DNA甲基化。然而,與對照相比,營養過剩的小鼠胰島在斷奶時表現出DNA甲基化的增加。出乎意料的是,中年對照組的DNA甲基化譜與21日齡較小的營養不良小鼠的DNA甲基化譜之間存在實質性重疊。

“在斷奶時代,營養過剩的小鼠胰島顯示出類似於老年小鼠的表觀遺傳特徵,”沃特蘭說。“我們的解釋是,產後過度營養導致胰島的表觀遺傳老化加速。由於調節血糖的能力隨著年齡的增長而下降,這種過早的表觀遺傳老化可能有助於解釋嬰兒期營養過剩如何增加晚年患糖尿病的風險。”

糖尿病是全世界嚴重的,普遍存在的健康問題。根據疾病控制和預防中心2017年的一份報告,美國9.3%的人口 - 約3000萬人 - 患有這種疾病,這增加了嚴重健康併發症的風險,包括過早死亡,視力喪失,心臟病,中風,腎功能衰竭和腳趾,腳或腿的截肢。

“在兒童營養過剩和肥胖不斷升級的這些日子裡,我們迫切需要了解營養過剩對人類嬰兒期的不良影響。我認為,在這些關鍵的發育階段優化營養將被證明是預防成人疾病的有效方法,”Waterland說過。#清風計劃#

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研究解答了嬰兒期過度營養如何導致糖尿病等長期的健康問題?

糖尿病會增加嚴重健康併發症的風險。

貝勒醫學院的研究人員找到了一箇舊問題的新答案:嬰兒期過度營養如何導致糖尿病等長期健康問題?這份由環境表觀遺傳學雜誌發表的報告重點關注產生胰島素和其他激素的胰島胰島。

在出生後的前21天(他們的“嬰兒期”)營養過剩的小鼠胰島傾向於獲得DNA甲基化標籤,改變基因表達的化學修飾,而未營養過剩的小鼠顯示出相似的變化,但在生命的後期。

“幾十年來人們都知道,在哺乳期間營養過剩的老鼠體重超重,一生中都容易患病。特別是,他們在控制血糖水平方面存在問題,”通訊作者Robert A. Waterland博士說。 ,貝勒醫學院和德克薩斯兒童醫院的USDA / ARS兒童營養研究中心的兒科營養學教授以及貝勒的分子和人類遺傳學。

先前的研究還表明,患有2型糖尿病的患者在其產生胰島素的胰島中已經改變了DNA甲基化,即甲基化學基團的添加。這些改變與胰島功能障礙和糖尿病的發病有關,但它們如何發生仍然是一個謎。

為了闡明這一重要話題,Waterland及其同事研究了早期產後過度營養是否會改變胰島的表觀遺傳發育。

表觀遺傳學是指確定哪些基因在不同細胞類型中打開或關閉的分子機制。將一個人的DNA視為計算機硬件,將表觀遺傳學視為決定計算機可以做什麼的軟件。表觀遺傳學的工作原理是在基因上添加或刪除化學標記以標記應該使用的標記。DNA甲基化是研究較好的標籤之一,在發育過程中起著重要作用。

研究人員與兩組小鼠一起工作,其中一組在嬰兒期營養不良,另一組則沒有代表對照組。“在哺乳期調整產仔數提供了一種過度滋養小鼠幼仔的自然手段,”Waterland說,他是一名成員。 Baylor的Dan L Duncan綜合癌症中心 “正常大小的窩有大約10只小鼠,並作為我們的對照組。營養不良的小組來自媽媽,他們的窩子減少到每隻只有4只小狗。這些小狗得到'你可以吃自助餐'並且到時候變得超重斷奶“。

但體重不是兩組幼犬之間的唯一區別。研究人員在21天(斷奶)和出生後180天(小鼠的中年)中對營養過剩和對照小鼠的胰島應用了基因組規模的DNA甲基化分析。

結果顯示,來自對照小鼠的胰島在老化時傾向於獲得DNA甲基化。然而,與對照相比,營養過剩的小鼠胰島在斷奶時表現出DNA甲基化的增加。出乎意料的是,中年對照組的DNA甲基化譜與21日齡較小的營養不良小鼠的DNA甲基化譜之間存在實質性重疊。

“在斷奶時代,營養過剩的小鼠胰島顯示出類似於老年小鼠的表觀遺傳特徵,”沃特蘭說。“我們的解釋是,產後過度營養導致胰島的表觀遺傳老化加速。由於調節血糖的能力隨著年齡的增長而下降,這種過早的表觀遺傳老化可能有助於解釋嬰兒期營養過剩如何增加晚年患糖尿病的風險。”

糖尿病是全世界嚴重的,普遍存在的健康問題。根據疾病控制和預防中心2017年的一份報告,美國9.3%的人口 - 約3000萬人 - 患有這種疾病,這增加了嚴重健康併發症的風險,包括過早死亡,視力喪失,心臟病,中風,腎功能衰竭和腳趾,腳或腿的截肢。

“在兒童營養過剩和肥胖不斷升級的這些日子裡,我們迫切需要了解營養過剩對人類嬰兒期的不良影響。我認為,在這些關鍵的發育階段優化營養將被證明是預防成人疾病的有效方法,”Waterland說過。#清風計劃#

研究解答了嬰兒期過度營養如何導致糖尿病等長期的健康問題?

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