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知識科普 | 牛磺酸對胎兒宮內(nèi)生長受限的預(yù)防作用

發(fā)布時間:2023-10-17字體大?。?a href="javascript:;" onclick="javascript:setfont('14px')">小

       宮內(nèi)生長受限(intrauterine growth restriction,IUGR)又稱胎盤功能不良綜合征或胎兒營養(yǎng)不良綜合征,是指胎兒體重低于其孕齡平均體重第10個百分位數(shù)或低于其平均體重的2個標(biāo)準(zhǔn)差。IUGR多數(shù)發(fā)生在妊娠中晚期,與正常胎兒相比,IUGR胎兒臟器系數(shù)降低,少數(shù)新生兒伴有畸形,發(fā)育遲緩。研究表明IUGR患兒成年后常伴有心腦血管、神經(jīng)發(fā)育障礙等疾病,重者危及生命。在畜牧業(yè)生產(chǎn)中IUGR是動物死胎高發(fā)的原因之一,且發(fā)生率呈上升趨勢,嚴(yán)重影響畜牧生產(chǎn)的發(fā)展。

       1 發(fā)病原因

       IUGR的發(fā)病原因與機(jī)制至今尚未完全清楚,通常將IUGR病因分母體因素、胎盤因素和胎兒因素。

       1.1 母體因素

       IUGR的發(fā)生與母體營養(yǎng)因素有關(guān)密切關(guān)系。妊娠期母體的營養(yǎng)不足會導(dǎo)致其子代miRNA表達(dá)異常,影響胎仔的出生重和血清蛋白濃度,臟器蛋白質(zhì)的合成受阻,阻礙胎仔的生長。妊娠期缺乏營養(yǎng)素的產(chǎn)婦,胎盤中炎性因子表達(dá)上調(diào),NF-κB信號被激活,可能引起胎盤炎癥,進(jìn)而使胎兒的發(fā)育受損,最終導(dǎo)致IUGR。其新生兒的肝小葉數(shù)量減少,面積增大,各臟器中較大脂肪細(xì)胞比例升高,后代體內(nèi)脂肪含量偏高,肥胖率增加,成年后易出現(xiàn)高血脂與高血壓現(xiàn)象。

       1.2 胎盤因素

       胎盤生長受阻與IUGR的發(fā)生緊密相關(guān)。研究表明,IUGR產(chǎn)婦血液D-二聚體、胎盤合體結(jié)節(jié)均高于正常產(chǎn)婦,胎盤無血管絨毛、絨毛梗死發(fā)生率呈升高趨勢,細(xì)胞凋亡數(shù)增加,線粒體的形態(tài)變化顯著,DNA拷貝數(shù)上調(diào),膜電位下降,線粒體功能受損明顯。胎盤生長與其功能受阻,可能是由于胎盤血流量和轉(zhuǎn)運(yùn)能力下降,導(dǎo)致營養(yǎng)供應(yīng)不平衡,從而引發(fā)IUGR。

       1.3 胎兒因素

       胎兒的生長發(fā)育主要受生長調(diào)節(jié)激素和細(xì)胞因子的調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn),IUGR胎兒臍血中,生長激素(Growth Hormone,GH)、胰島素(Insulin,INS)、胰島素樣生長因子(insulin like growth factor,IGF-Ⅰ)水平明顯下降,INS可影響胎兒的基礎(chǔ)代謝率,影響生長。IGF-Ⅰ受GH調(diào)控,主要促進(jìn)細(xì)胞增殖分化,從而促進(jìn)胎兒的生長。Huat T G等發(fā)現(xiàn)肝臟GHS和IGF-Ⅰ表達(dá)降低,合成INS與IGF-Ⅰ減少,致使Akt和mTOR磷酸化水平下降,蛋白質(zhì)合成受限,從而影響發(fā)育。

       2?;撬岬淖饔?/strong>

       ?;撬崾且环N人和動物條件性必需氨基酸,參與機(jī)體生理調(diào)節(jié),維持機(jī)體正常生理功能,對成年動物各個系統(tǒng)均有保護(hù)作用,對IUGR引起的各系統(tǒng)疾病具有一定的效果。

       2.1 ?;撬釋UGR患兒神經(jīng)系統(tǒng)的作用

       IUGR患兒腦細(xì)胞對低氧耐受性下降,與適齡兒比,腦部細(xì)胞的增長速度明顯緩慢,頭圍也相應(yīng)減小,胎兒腦功能障礙,長期發(fā)展致使神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育不良,語言運(yùn)動等行為發(fā)生障礙。劉穎發(fā)現(xiàn)IUGR孕鼠補(bǔ)充?;撬岷?,通過上調(diào)胎鼠腦中的PKA CaMKⅡ/c-fos信號通路關(guān)鍵分子表達(dá),增加NES表達(dá)量,進(jìn)而促進(jìn)神經(jīng)元增殖。王曉鳳等發(fā)現(xiàn)孕期補(bǔ)充?;撬?,胎鼠腦caspase-3陽性細(xì)胞數(shù)較IUGR組減少,IUGR胎鼠腦細(xì)胞凋亡明顯,補(bǔ)充?;撬峤M腦細(xì)胞凋亡明顯減少,可以確認(rèn)?;撬嵬ㄟ^調(diào)節(jié)caspase-3表達(dá)降低細(xì)胞凋亡率,激活PKA-CREB通路,提高神經(jīng)因子表達(dá)量,降低神經(jīng)元損失。也有研究表明,IUGR孕鼠補(bǔ)充?;撬岷?,胎鼠腦中Rho-A、ROCK2-mRNA表達(dá)差異顯著,證實?;撬峥赏ㄟ^抑制RhoA-ROCK信號通路,增加IUGR胎鼠PCNA的表達(dá)量,通過刺激神經(jīng)細(xì)胞增生,增加神經(jīng)營養(yǎng)因子的分泌等途徑來改善IUGR胎鼠腦損傷。

       2.2 ?;撬釋UGR患兒消化系統(tǒng)的作用

       目前,文獻(xiàn)報道已證實?;撬峋哂斜8谓得福岣吒喂δ艿淖饔?。IUGR妊娠后期,肝臟凋亡相關(guān)基因表達(dá)升高,肝臟發(fā)育受限,嚴(yán)重影響AST和ALT的正常水平,肝臟中LPL和HL活性降低,使血漿中脂類代謝產(chǎn)物增加,影響了胎兒外基質(zhì)合成。母體注射?;撬岷?,胎兒酶活性達(dá)到正常水平,并顯著提高肝組織中超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽(Glutathione,GSH)、谷胱甘肽過氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)、總抗氧化能力(Total antioxidant capacity,T-AOC)活性,降低丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量,推斷?;撬嵬ㄟ^Nrf2/Keap1信號通路,介導(dǎo)了抗氧化基因的表達(dá),增強(qiáng)了肝臟抗氧化能力。

       物質(zhì)消化吸收的主要場所發(fā)生在小腸。IUGR導(dǎo)致小腸重量下降、腸壁變薄,腸絨毛變短,頂端出現(xiàn)斷裂,數(shù)量減少的情況,其幼崽在吮乳期間容易出現(xiàn)消化道出血、腸炎等疾病。雛雞按照60mg/kg劑量在連續(xù)喂養(yǎng)1周?;撬岷?,十二指腸中炎性因子IL-1β、IL-8、TNF-α等表達(dá)量顯著降低,抗凋亡基因bcl-2和MUC2表達(dá)量升高,其通過激活mTOR信號通路促進(jìn)腸黏膜修復(fù),通過抑制TLR4信號通路緩解腸黏膜炎癥反應(yīng)。

       2.3 ?;撬釋UGR患兒心血管系統(tǒng)的作用

       IUGR胎盤灌注不良,宮內(nèi)缺氧使外周血管阻力加大,心肌易發(fā)生纖維化,心肌的收縮力減小,心肌細(xì)胞肥大,導(dǎo)致心功能障礙等。Schaffer S W等發(fā)現(xiàn),未補(bǔ)充?;撬岬幕颊咝呐K糖酵解速率明顯增強(qiáng),但葡萄糖氧化降低,心肌?;撬岷颗c一種擴(kuò)張型萎縮型心肌病的發(fā)生有密切關(guān)系,補(bǔ)充?;撬崮軌蚓徑庥捎诤粑湽δ苋毕輰?dǎo)致的能量代謝受損和ATP生成減少的現(xiàn)象,NADH/NAD+比值升高,丙酮酸氧化成乙酰輔酶A的有效性增強(qiáng),ATP生產(chǎn)的速率提高,磷酸肌酸/ATP比率升高,證明牛磺酸通過改善能量代謝對心力衰竭患者起作用,從而達(dá)到保護(hù)心臟的作用。

       2.4 牛磺酸對IUGR患兒呼吸系統(tǒng)的作用

       IUGR可增加新生兒期直至成年呼吸系統(tǒng)發(fā)生疾病的風(fēng)險。動物試驗證實IUGR可引起胎鼠肺重量減輕、肺泡數(shù)量和肺氣體交換面積減少,肺泡隔厚度增大,可能誘發(fā)肺部疾病。馬超等證實牛磺酸通過改善肺通透性和肺表面活性物質(zhì)水平,提高氧合指數(shù),促進(jìn)嬰幼兒的肺發(fā)育,對體外循環(huán)后肺功能恢復(fù)具有良好作用,其機(jī)制是促進(jìn)肺表面活性物質(zhì)的合成和分泌還是總體改善肺功能還有待進(jìn)一步研究。

       2.5 ?;撬釋UGR患兒泌尿系統(tǒng)的作用

       IUGR動物腎小球、腎單位數(shù)目減少,腎皮質(zhì)區(qū)變薄,髓質(zhì)區(qū)增厚,腎臟炎性因子表達(dá)升高,其主要與MAPK中的JNK、ERK及P38有關(guān),與腎小球和腎小管損害相關(guān)的纖維連接蛋白表達(dá)升高、腎臟鈉轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白表達(dá)減少,從而影響RAAS功能,誘發(fā)高血壓和腎病。孕鼠補(bǔ)充?;撬岷螅∈竽I組織Bax/bcl-2比值均明顯降低,炎癥反應(yīng)減輕,可能與抑制JNK及ERK1/2的通路,下調(diào)氧化應(yīng)激及炎癥反應(yīng),激活A(yù)kt通路,增加抗凋亡bcl-2的表達(dá),降低促凋亡Bax的表達(dá),促進(jìn)bcl-2與Bax蛋白的頡頏,通過抑制由線粒體至胞質(zhì)的細(xì)胞色素C的釋放,阻止其對Caspase蛋白酶的激活,進(jìn)而抑制凋亡。

       2.6 ?;撬釋UGR患兒內(nèi)分泌系統(tǒng)的作用

       IUGR患兒與正常兒相比,臍血內(nèi)脂素升高,胰島素水平降低。IUGR可引起胰島β細(xì)胞異常,細(xì)胞發(fā)生凋亡,胰島結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生變化,進(jìn)而增加Ⅱ型糖尿病的發(fā)生風(fēng)險。Tang C等等在自發(fā)性Ⅱ型糖尿病大鼠飲水中補(bǔ)充30mg/ml的?;撬岷?,發(fā)現(xiàn)肝臟IR和IRS2和GLUT2表達(dá)上調(diào),mTOR、S6K1表達(dá)降低,通過抑制mTOR-S6K1信號通路,激活胰島素PI3K/Akt信號轉(zhuǎn)導(dǎo),促進(jìn)葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn),脂肪酸的合成受抑制,胰島素敏感性升高,胰島素抵抗降低。

       小結(jié)與展望

       目前,IUGR的研究與?;撬釋ζ漕A(yù)防作用多數(shù)用于人類疾病,IUGR對畜牧生產(chǎn)中的危害和防治措施還有待進(jìn)一步研究。牛磺酸在動物營養(yǎng)代謝方面有一些應(yīng)用,對動物IUGR的保護(hù)作用、添加濃度與機(jī)制仍需進(jìn)一步驗證,以開發(fā)?;撬嵝碌膽?yīng)用價值。

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