缺乏维生素D会导致斑马鱼肥胖和生长迟缓
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北卡罗来纳州立大学的研究人员发现,早期发展期间的维生素D缺乏可能会破坏生长和脂肪积聚之间的代谢平衡。结果表明维生素D和代谢稳态之间的联系,或均衡。
研究团队由塞斯克勒曼领导,由NC州的生物科学教授,看着三个饮食之一的少年斑马鱼群:没有维生素D(或维生素D无效),维生素D富集和控制。斑马鱼在特定饮食上花了四个月,然后研究人员看着它们的生长,骨密度,甘油三酯,脂质,胆固醇和维生素D水平。他们还检查了与脂肪生产,储存和动员和生长促进相关的关键代谢途径。
缺乏维生素D的那组斑马鱼平均比另外两组的小50%,而且它们的脂肪储备明显更多。
“缺乏维生素D的斑马鱼表现出肥大和增生——脂肪细胞的大小和数量都增加了,”柯罗曼说。“他们的甘油三酯和胆固醇也更高,这是代谢失衡的标志,可能会导致心脏代谢疾病。”再加上发育迟缓,这表明维生素D在将能量转化为生长而不是转化为脂肪储存方面发挥着重要作用。”
在初始测试后,维生素D缺乏斑马鱼患者含有维生素D富含氧化饮食六个月,看看结果是否可以逆转。虽然鱼确实继续生长并开始利用脂肪储备,但它们从未陷入其他队列和保留残留的脂肪沉积物。
“这项研究表明,维生素D缺乏会破坏生长和脂肪积累之间的正常平衡,从而影响新陈代谢健康,”柯罗曼说。“不知何故,本该用于增长的能量被转用于制造脂肪和脂类,这种情况很难逆转。虽然我们还不知道其机制,但我们已经开始梳理了。”
未来的工作将包括观察缺乏维生素D的母亲的后代,以确定这种维生素缺乏是否具有可遗传的表观遗传影响。
研究出现在科学报告由环境保护局(STAR RD-83342002)和国家环境健康科学研究所(授权T32 ES07046, P30ES025128, R35ES030443和P42ES004699)资助。柯爱伦是通讯作者。Megan Knuth,前北卡罗来纳州立大学博士生,目前在北卡罗来纳大学教堂山分校,是第一作者。来自加州大学戴维斯分校的Debin Wan和Bruce Hammock也对这项研究做出了贡献。
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编辑报告:追随抽象。
“维生素D缺乏是斑马鱼生长发育不良和中央脂肪增多的前兆”
DOI:10.1038 / s41598 - 020 - 72622 - 2
作者: Megan M. Knuth, Debabrata Mahapatra, Dereje Jima, Mac Law, Seth W. Kullman,北卡罗莱纳州立大学;Debin Wan, Bruce Hammock,加州大学戴维斯分校
发表2020年9月29日科学报告
摘要:
新出现的证据表明,在生命早期发育阶段,充足的维生素D (1α, 25-二羟基维生素D3)水平的重要性,缺乏维生素D会对成年期产生长期影响。虽然维生素D传统上与矿物质离子稳态有关,但越来越多的证据表明,维生素D的非钙作用,包括代谢稳态。在这项研究中,我们验证了在生命早期发育阶段维生素D缺乏(VDD)先于代谢中断的假设。研究人员将三组斑马鱼置于转基因饲料中,包括标准实验室对照饲料、不含维生素D的饲料和富含维生素D的饲料。在受精后2-12个月期间,在不含维生素D的饲料中生长的斑马鱼表现出躯体生长减弱和中央脂肪增加,内脏和皮下脂肪堆积和扩大,表明脂肪细胞肥大和增生。VDD斑马鱼表现出肝脏甘油三酯升高,血浆游离脂肪酸减弱,脂蛋白脂肪酶活性减弱,符合血脂异常的特征。VDD诱导了与生长激素和胰岛素信号相关的基因网络的失调,包括细胞因子信号抑制因子的诱导。这些发现表明,早期发育性VDD通过破坏身体生长和脂肪积累之间的平衡来影响代谢健康。
