学 术 报 告 厅
译者:陈彦凤(哈尔滨医科大学公共卫生学院,哈尔滨 150001)
出生前、后暴露于低蛋白和高蛋白膳食的长期效应
——来自流行病学研究和对照动物实验的证据
Longterm effects of preand postnatal exposure to low and high dietary protein levels
摘 要:这篇综述的目的是概述观察研究的有效证据和动物模型的母体蛋白摄入水平、出生体重、断奶前后体重与子代成年肥胖症间的联系。
关键词:观察研究;出生体重;体重;肥胖;母体低蛋白模型;母体高蛋白模型;大鼠
1 介绍
全世界很多国家的人群流行病学证据显示低出生体重会增加成人x综合征、冠心病和高血压的危险性。这些观察表明低出生体重是与胎儿营养不良和后期胎儿生长迟缓存在因果关联,并对成人健康有持久的影响。现在有证据表明在胚胎发育过程中营养程序化影响肥胖的发展。
2 对人类的观察研究
对人类的母体膳食、出生体重与成人疾病关系的研究已经取得不确定的结果。在一项研究中显示低出生体重与妊娠早期低纤维高碳水化合物膳食或与妊娠晚期低奶蛋白低肉蛋白膳食有关(Godfrey et al., 1996),而另外一项研究显示低出生体重与妊娠早期和晚期碳水化合物的摄入减少存在关联(Shiell et al.,2001)。1999年Mathews et al研究表明大量摄食营养与低出生体重不存在关联。另外两项研究显示母体高蛋白膳食与出生体重存在负相关(Langley-Evans et al., 2003 Campbell et al., 1996)。Campbell et al., 在1996年报道,子代成年后高血压与母体每日动物蛋白摄入低于50g伴高碳水化合物饮食和每日动物蛋白摄入超过50g伴低碳水化合物饮食有关系。Shiell et al.在2001年发现,在妊娠后半期摄食较多鱼肉与子代成年后较高的收缩压有关系。
由妊娠期的蛋白摄入、妊娠体重和妊娠的结果对妊娠期间蛋白质补充的分析得到结论,高蛋白质或者平衡蛋白质补充对婴儿无益,甚至是有害的。(Kramer, 1993 Kramer & Kakuma, 2003)。因此,这些研究显示母体高蛋白摄入和低出生体重存在相关趋势。
在所有研究中,母体蛋白摄入的平均值是1.2-1.5gkg BW,高于现行的推荐量。很可能是少数个体低蛋白膳食,大多数个体在推荐范围内,而高蛋白膳食者则大大超过了推荐量。也就不可能从这些研究中得到一个保持出生体重的最佳的蛋白质摄入量,或低出生体重与生命晚期疾病是否存在关系归因于孕期母体营养的利用情况。这些研究的更进一步的研究方向是母体营养信息的定期采集。由于胎儿生长曲线是在妊娠的最早期确立的,尚不清楚如何估计其与妊娠中期母体膳食的关联性。
尽管有一些证据表明出生体重和儿童、青少年的肥胖存在负相关(Metges, 2001 Jaquet etal., 2000)。而对出生体重和成年肥胖的偏回归分析显示低出生体重和成年高BMI的联系是相反的(Martorell et al., 2001)。这有些奇怪,因为过量的脂肪组织会降低胰岛素敏感度,胰岛素敏感度常常与心血管危险因素相联系,包括高胰岛素血症和葡萄糖不耐受。或许,肥胖也是胎儿生长迟缓次于其他代谢紊乱疾病的不敏感结果,或者是出生后的一些因素的结果,如,营养过度,坐式生活方式可能掩盖了可能存在的产前作用。
3 动物模型的对照研究
出生体重和成人疾病间的联系最近受到了质疑(Huxley et al., 2002),动物模型研究显示胎儿时期的营养程序化确实对成人时期的健康产生影响。广泛用于研究胎儿程序性的模型是母体低蛋白(MLP)的啮齿动物模型。通常,一个等热量的酪蛋白半合成膳食(isocaloric casein-based semi-synthetic diet)在妊娠期40%~50%的蛋白质限定相当于母体膳食18%~20%的限定。然而,在试验设计上存在精确但是可能意义重大的调整。举个例子,酪蛋白膳食由甲硫氨酸补充。在一些研究中,补充甲硫氨酸:蛋白比例是平衡的(e.g. Bennis-Taleb et al., 1999)但是其他研究中补充的甲硫氨酸是独立于膳食蛋白含量(Rees et al., 1999 Gardner et al., 1997)。一些报道是关于胎儿在宫内和哺乳期时暴露在低蛋白膳食(Desai et al., 1997),而一些报道里,代孕妈妈在整个怀孕和哺乳期节限饮食,在生产前和生产后早期阶段分析不同的膳食蛋白效应(Bennis-Taleb et al., 1999)。我们最近发现断奶前婴儿暴露于高低两种不同的蛋白膳食在子宫和哺乳期的体重增加量是不同的,或者只是在子宫时期不同(Daenzer, Petzke, Metges, Klaus, unpublished)。这也说明,在哺乳早期母乳质量存在独立的作用。
许多研究显示,大鼠小鼠妊娠时期的低蛋白摄入导致低出生体重,并改变肝葡萄糖输出量,使与年龄相关的葡萄糖耐量和胰岛素抵抗,发生高血压(e.g. Hales and Ozanne, 2003 Gardner et al., 1997)。并且促进哺乳期和断奶后身高增加,有报道称,在10周时达到较高的体重(Ozanne et al., 2004)。尚无体脂含量变化的报道。母体在妊娠期摄入等热量高蛋白膳食在出生两天时体重降低,但在6周的时比对照组体重增加。
在妊娠期和哺乳期高蛋白膳食导致小狗体重的降低持续到断乳(Gambardella et al., 1987 Daenzer et al., 2002)。此外,母体高蛋白膳食的子代在第9周时有比较高程度的肥胖,及总能量消耗的减少。相反,出生后的高蛋白饮食不会导致肥胖表型(Daenzer et al., 2002)。这也说明,出生前胎儿的高蛋白暴露以促进生长的形式过度补偿,这种生长伴随成年初期的体重增长,为宫内高蛋白暴露增加成人肥胖的易患性提供了第一手证据。
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