《Apoptosis》：Prenatal melatonin reprograms liver injury in male pups caused by maternal exposure to a high-fat diet and microplastics
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为探究产前高脂饮食（HFD）和微塑料对后代肝脏脂肪积累的影响，以及产前褪黑素的保护作用，研究人员对怀孕的 Sprague-Dawley 大鼠进行实验。结果表明，产前褪黑素可减轻肝脏损伤，该研究为预防后代肝脏损伤提供了新方向。
在如今这个工业化飞速发展的时代，塑料制品的使用无处不在。但大量塑料废弃物的产生，使得微塑料污染问题愈发严重，这些微小的塑料颗粒正悄无声息地渗透到生物的生活环境中。与此同时，人们的饮食结构也发生了巨大变化，高脂饮食（HFD）越来越普遍。非酒精性脂肪肝病（NAFLD）作为一种常见的肝脏疾病，其全球患病率目前已达 25% 且仍在持续上升。它的发生与多种因素相关，其中 HFD 会引发肥胖、慢性炎症，促进 NAFLD 的发展 。而微塑料不仅能在环境中积累，还会被动物摄入，进而对肝脏等器官产生损害。
目前，关于微塑料和 HFD 共同作用对后代肝脏毒性的研究较少，且对于它们联合影响的机制也尚不明确。在此背景下，来自中国医科大学附设安南医院、高雄长庚纪念医院等机构的研究人员开展了相关研究，试图探究产前暴露于 HFD 和微塑料对雄性幼鼠肝脏的影响，以及产前褪黑素（Melatonin）是否具有保护作用。该研究成果发表在《Apoptosis》杂志上。
为了进行这项研究，研究人员选用了 7 - 8 周龄的 Sprague Dawley 大鼠。实验前，将雌性大鼠分为两组，分别给予 HFD 和正常饮食（NCD）喂养至少 7 周，之后让它们与雄性大鼠交配。成功受孕后，再将怀孕的雌性大鼠随机分组，部分暴露于微塑料，部分同时给予微塑料和褪黑素处理。在幼鼠出生后第 7 天（PD7），对雄性幼鼠进行各项指标的检测。研究过程中用到了多种关键技术方法，主要包括：通过血浆生化参数检测，测定总胆固醇、天冬氨酸转氨酶（AST）和丙氨酸转氨酶（ALT）等指标；运用组织染色技术，如苏木精 - 伊红（H&E）染色来观察肝脏脂质积累情况，TUNEL 染色检测细胞凋亡；采用蛋白质免疫印迹（Western blot）技术分析相关蛋白的表达水平；利用脂质过氧化和抗氧化酶活性检测，测定丙二醛（MDA）含量和谷胱甘肽过氧化物酶（GPX1）活性。
研究结果如下：
- 脂质积累：H&E 染色结果显示，与 NCD 组相比，HFD 组的肝脏脂质积累明显增加，而微塑料暴露进一步促进了 NCD - Mi 和 HFD - Mi 组的脂质积累。不过，在 HFD - Mi + M 组中，褪黑素显著降低了脂质积累。
- 细胞凋亡：微塑料暴露导致 NCD - Mi 和 HFD - Mi 组中磷酸化 AKT（phospho - AKT）和裂解的半胱天冬酶 3（cleaved caspase 3）表达增加，TUNEL 染色也表明细胞凋亡增多。但褪黑素处理后，这些凋亡相关指标均显著下降。
- 炎症反应：在 HFD - Mi 组中，微塑料暴露使白细胞介素 6（IL - 6）表达显著增加，而褪黑素处理降低了 IL - 6 的表达，说明褪黑素具有减轻炎症反应的作用。
- 氧化应激：HFD - Mi + M 组的 MDA 水平明显低于 HFD 和 HFD - Mi 组，同时，褪黑素提高了 HFD - Mi + M 组中 GPX1 的表达，增强了抗氧化能力。
- 脂质代谢：微塑料暴露显著增加了 NCD - Mi 和 HFD - Mi 组中固醇调节元件结合蛋白 1（SREBP - 1）的表达，而褪黑素处理减轻了这种增加，不过，ECSH1 和 MCAD 的表达在实验过程中未出现明显变化。
研究结论和讨论部分指出，产前暴露于 HFD 和微塑料会增加雄性幼鼠肝脏细胞的凋亡、氧化应激、炎症反应和脂质积累，而产前给予褪黑素能有效减轻这些不良影响。这表明孕期减少 HFD 和微塑料暴露，同时适当补充褪黑素，可能有助于预防后代肝脏细胞损伤。此外，研究还发现褪黑素可能通过调节氧化还原和炎症相关机制，对 HFD 和微塑料联合作用的影响进行重新编程。但研究也存在一定局限性，比如所有数据均来自单一实验室，且未探究表观遗传效应等潜在机制，后续研究需要进一步明确这些关系，并关注对雌性后代及后续世代的影响。总体而言，该研究为预防后代肝脏损伤提供了新的思路和理论依据，具有重要的科学价值和临床意义。
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