食用高脂饲料及运动对母鼠及仔鼠体重的影响

吴璐璐，肖小敏

（暨南大学，广东 广州 510000）

0 引言

在中国，城市女性中孕期体重过度增长的妇女占很大比例[1]。然而，对于妊娠期这一母亲体重迅速增长的特殊时期，国内传统观念认为应安胎，即减少活动量，从而避免发生流产、早产等不良结局。Mi Xiang等[2]的研究发现，中国妇女在妊娠期间的总运动量主要为家庭及职业活动，且饮食中摄入脂肪过量。这直接导致妊娠群体中，肥胖及妊娠期糖尿病的发生率逐渐增高。为了控制孕期体重增长过快，降低妊娠期糖尿病、妊娠期高血压、肥胖症、难产的发生率，临床上可见部分孕妇采取减少碳水化合物摄入的方式来控制饮食，最终导致尿酮体升高，低血糖等不良事件发生。

运动如今已经被广泛认为是预防和改善肥胖及代谢性疾病发生发展的有效方式。2020年美国妇产科医师学会（ACOG）更新了孕期及产后的运动指南，肯定了孕期及产后进行适度中强度有氧及力量训练能使母儿获益[3]。然而对于不同饮食类型的孕妇，孕期运动对母儿影响是否不同，当前仍未有明确的结论。本研究分别以普通及高脂饲料喂养小鼠，并进行孕期运动干预，探讨食用高脂饲料及运动对母鼠及仔鼠体重的影响，进而为孕期的饮食及运动计划提供更多有效的信息。

1 材料与方法

1.1 实验动物

未交配过的6周龄SPF级KM小鼠，购自广东省医学实验动物中心，其中雌鼠32只，雄鼠20只。

1.2 实验试剂

普通饲料、高脂饲料（D12492饲料），均购自广东省医学实验动物中心（两种饲料成分表详见表1）。

表1 小鼠饲料成分表

1.3 实验器材

BS-3000A电子分析天平（上海友声衡器有限公司）、JLBehv-MWMG型水迷宫（上海吉量软件科技有限公司）。

1.4 实验方法

1.4.1 孕前期动物分组与饲养

将雌鼠随机分为普通饲料组（CH组）和高脂饲料组（HG组），16只/组。分组当天记为孕前期第1天（PGD1），两组开始分别以普通饲料和高脂饲料喂养。在整个孕前期（PGD1~PGD28），每只雌鼠均单笼饲养，并每周（PGD1、PGD7、PGD14、PGD21、PGD28）记录体重及进食量。

1.4.2 合笼及孕期

当为期28天的孕前期适应性饲养结束后，每只雌鼠与雄鼠单独合笼，第二天查看雌鼠阴道和饲养箱中是否有阴栓、阴道涂片看是否有精子。当发现阴栓或涂片看到精子时，当天记为母鼠妊娠第0天（GD0）。将普通饲料组孕鼠随机分组至普食组（CH-A组）、普食运动组（CH-E组），高脂饲料组孕鼠随机分组至高脂组（HG-A组）、高脂运动组（HG-E组）。孕期继续分别喂食普通饲料及高脂饲料，其中普食运动组、高脂运动组孕鼠自孕期第1天（GD1）至孕期第18天（GD18），每日进行10min的游泳运动，水温控制在24℃~26℃范围内。于孕期第0天（GD0）、第6天（GD6）、第13天（GD13）、第18天（GD18）记录每只孕鼠体重及进食量。

1.4.3 哺乳期及断乳期

每只孕鼠分娩当天记为哺乳期第一天（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）记录母鼠体重、进食量、仔鼠数量及窝重。仔鼠出生第22天停止哺乳，记为断乳期第一天（WD1），并将每窝仔鼠随机选取一半进行称重编号。所有编号的仔鼠均以普通饲料喂养14天，在断乳期第7天（WD7）、断乳期第14天（WD14）分别记录仔鼠体重及进食量。

1.4.4 统计方法

使用Graphpad Prism 8.0软件，对各组母鼠及仔鼠的体重和进食量进行分析。计量资料经正态性检验符合正态分布及方差齐性，以±s表示，采用单因素方差分析、组间多重比较等统计方法，检验各组间分布差异。以上结果均当P<0.05时认为差异具有 统计学意义。折线图均采用字母标记法进行标记，组间存在相同字母表示差异无统计学意义，组间字母完全不同则表示组间差异有统计学意义。

2 结果

一般情况 检疫完毕共32只小鼠进入研究，普通饲料组与高脂饲料组各16只。所有小鼠均于合笼后发现阴栓，并随机将两组孕鼠分组为普食组(n=7)、普食运动组(n=9)、高脂组(n=8)、高脂运动组(n=8)。妊娠期各组中存在空怀小鼠，剔除空怀小鼠数据，最后分组为普食组(n=6)、普食运动组(n=6)、高脂组(n=7)、高脂运动组(n=6)。经统计，各组仔鼠出生数量未见统计学差异。详见表2。

表2 实验分组情况（只）

2.2 母鼠各时期体重及进食情况

2.2.1 孕前期

各组小鼠体重随时间增长而逐渐增大，孕前4w内，普通饲料组与高脂饲料组体重差异无统计学意义（见图1a）。普通饲料组每日平均摄入的饲料量均多于高脂饲料组（P<0.0001），但日均摄入的热量差异无统计学意义（见图2）。

图1 各时期母鼠体重

图2 孕前期母鼠平均进食量及热量

2.2.2 孕期

在整个孕期，各组小鼠体重均未见明显统计学差异（见图1b）。分析各组的进食量，发现整个孕期，普食组、普食运动组的日均进食量均高于高脂组、高脂运动组，在中孕期（GD6-13）及晚孕期（GD13-18），差异均具有统计学意义（P<0.0001）。在中孕期及晚孕期，各组母鼠日均摄入热量（kcal/d）差异无统计学意义。（见图3）

2.2.3 哺乳期

在哺乳期第1天、第4天、第14天、第21天，各组母鼠体重差异均无统计学意义。哺乳期第7天，比较普食组与高脂组，普食组与普食运动组，普食运动组与高脂运动组的体重，发现差异均无统计学意义（见图1c）。在整个哺乳期，普食组与普食运动组的平均饲料进食量均大于高脂组、高脂运动组。各组日均摄入热量在哺乳期第4天以后均无统计学差异（见图4）。

图4 哺乳期母鼠平均进食量及热量

2.3 仔鼠各时期体重及进食情况

2.3.1 哺乳期

在哺乳期各时间点，各组仔鼠体重差异均无统计学意义（见图5a）。

2.3.2 断乳期

仔鼠体重随着时间增长显著增加，但各组体重差异无统计学意义(见图5b)。整个断乳期间，各组仔鼠的日均进食量及热量均未发现统计学差异（见图6）。

图5 各时期仔鼠体重

图6 断乳期仔鼠平均进食量及热量

3 讨论

肥胖是一个日益严重的公共卫生问题。孕妇孕期增重过多的比例近年来逐渐上升，超重和肥胖被广泛认为是影响整个妊娠过程和围产期并发症的主要危险因素，如妊娠期糖尿病（GDM）、妊娠期高血压疾病、胎儿生长障碍、剖宫产、产后伤口感染、深静脉血栓形成等[4]。Yanting Chen等[5]的研究指出，无论孕期母亲是否肥胖，孕期运动均可降低胎儿发生生长受限、巨大儿以及出生后肥胖的风险。2020年美国妇产科医师学会（ACOG）《怀孕及产后期间的体能活动及运动指南》[3]指出，运动锻炼应从怀孕早期就开始进行。然而，Garnas Kirsti Krohn等[6]的研究指出，肥胖孕妇仅开展运动训练而不进行饮食干预，并不能使妊娠期体重降低。孕期体重的控制需要从饮食及运动两方面着手。

本研究分别探讨高脂饮食及孕期运动对母鼠及仔鼠体重的影响。经统计，高脂组与普食组母鼠体重从孕前至哺乳期结束，差异均未见统计学差异，分析进食量发现，普食组进食量多于高脂组，但两组进食总热量无明显差异。提示孕期及哺乳期体重增长与能量摄入关系更密切。Luo Zhuohui等[7]通过减少C57BL/6小鼠的能量总摄入量发现，使用高脂饮食诱导的小鼠内脏脂肪及体重增长量均明显减少。本实验中，高脂组母鼠可自由进食高脂饲料，但由于进食量减小，导致孕期及哺乳期总摄入热量与普食组相仿，这解释了为何高脂组母鼠体重与普食组相比，差异无统计学意义。另一方面可能是KM小鼠对于本研究采用的D12492高脂饲料（脂肪供能占比60%）不敏感。Kless C等[8]研究报告，不同种系小鼠由于代谢表型不同，对于由饮食诱导肥胖的易感性亦不同，体重增长规律也出现明显的差异。

Eunhee Chung等[9]发现，孕期进行运动，虽然没有使进食高脂饲料的母鼠孕期增重量减少，但能够改善母鼠的代谢障碍，同时不影响产仔数及出生体重，这与本实验结果相似。本次研究发现，普食运动组、高脂运动组在整个孕期的体重与普食组、高脂组相比，差异无统计学意义，并且孕期运动干预下普食运动组、高脂运动组均无死亡或早产情况出现。统计各组产仔数以及仔鼠出生体重，发现差异不存在统计学意义。这表明孕期母鼠每日进行10min的恒温游泳运动是适宜的。传统观念认为，孕期运动容易导致流产及早产的发生，这也引起很多学者的关注，Di Mascio D[10]等为探究妊娠期运动对早产风险的影响，对9项与孕期运动相关的随机临床试验进行meta分析，其中包括2059名单胎妊娠无并发症的妇女，结果表明，大多数体重正常的妇女在怀孕期间进行运动与早产风险增加无关。这与本次研究结果相符合。本实验发现，孕前体重正常的孕鼠，孕期适量增加运动量并不影响母鼠体重增长以及仔鼠的宫内发育，更不会导致不良的妊娠结局。而进行运动锻炼后，母鼠及仔鼠远期的营养代谢状况是否改善，还需更进一步的研究。

值得探讨的是，在哺乳期发生食仔现象的母鼠中，高脂饲料组有6只，明显多于普通饲料组。Annadora J. Bruce-Keller[11]在研究中发现，进食高脂饲料的小鼠，在体重出现明显增长之前，便发生了肠道菌群的失调以及认知功能障碍。Showall Moazzam等[12]提出，孕期进食高脂饲料的母鼠表现出反应延迟及焦虑。结合以上研究，提示高脂饮食有引起肠道菌群紊乱，导致母鼠情绪烦躁，进而发生食仔的可能，但由于本实验小鼠数量较少，尚需更深入的研究、更大的样本量来探讨高脂饮食与母鼠行为及认知改变的相关性。

孕产妇肥胖是不良妊娠结局的危险因素。对于肥胖妇女，建议孕前就应开始运动及饮食的干预，从而将孕期体重增长控制在合理范围内[13]。本研究发现，对于正常体重的孕鼠，食用高脂饲料并不一定导致孕期体重过度增加，适度地运动并不会影响孕期体重增长以及胎鼠的宫内发育，更不会导致不良的妊娠结局。孕期运动应在临床中引起重视。对于无相关禁忌证的孕产妇，无论饮食结构是否为高脂饮食，临床医生均应根据个体情况制定规范、适度的运动计划，从而提高顺产率，减少妊娠期并发症的发生。