Nature子刊：上海体育大学郭亮团队揭示母亲孕期运动有益孩子代谢健康的机制
撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
孕期的运动锻炼可以改善子代的代谢健康。然而，母亲的运动对子代有益的分子机制，目前尚不清楚。
2025 年 1 月 31 日，上海体育大学运动健康学院郭亮教授团队（博士研究生李杨为第一作者）在 Nature 子刊 Nature Metabolism 上发表了题为：Maternal exercise prevents metabolic disorders in offspring mice via SERPINA3C 的研究论文。
该研究显示，孕期运动锻炼，对母亲自身以及孩子都有积极的健康益处，该研究确定了脂肪因子 SERPINA3C 对增强后代的代谢健康至关重要，并为母亲运动获益背后的机制提供了深入的认识。
在这项最新研究中，研究团队发现，母鼠在孕期进行运动，可减轻高脂饮食（HFD）诱导的子代小鼠脂肪组织炎症和葡萄糖耐受不良，同时伴随母鼠脂肪组织和胎儿循环中脂肪因子丝氨酸蛋白酶抑制剂 A3C（SERPINA3C）的表达上调。
在母鼠的白色脂肪组织中敲低 SERPINA3C 会损害母鼠运动介导对高脂饮食喂养后代的代谢益处。而在母鼠中白色脂肪组织中过表达 SERPINA3C 则会模拟母鼠运动介导的代谢益处。这表明了母鼠的白色脂肪组织分泌的 SERPINA3C 在介导其孕期运动促进子代代谢健康中发挥重要作用。
母体的 SERPINA3C 被转运至胎儿循环系统，并促进胎儿前体脂肪细胞中 Klf4 基因的启动子的去甲基化，从而增加 KLF4 蛋白的的表达，抑制高脂饮食喂养的子代小鼠的脂肪炎症。从机制上来说，SERPINA3C-cathepsin G–integrin β1 信号轴在前体脂肪细胞中激活 PI3K 信号通路。这促进了 p110β 亚基向细胞核的转移，从而在细胞核内生成磷脂酰肌醇 3，4，5-三磷酸（PIP3）。O-GlcNAc 转移酶（OGT）随后与 PIP3 结合，促进 TET1 酶的 O-GlcNAc 修饰，从而增强 TET1 活性，促进 Klf4 基因的启动子的去甲基化，以增 KLF4 蛋白的表达水平。
总的来说，该研究首次发现母鼠的孕期运动通过上调白色脂肪组织中 SERPINA3C 的表达，介导母鼠孕期运动对子代的代谢健康益处，并研究揭示了 SERPINA3C-Cathepsin G-Integrin β1-PI3K-OGT-TET1 信号轴在胎鼠前体脂肪细胞和成熟脂肪细胞中促进 Klf4 基因的启动子去甲基化的表观遗传调控新机制。
这些结果为母亲运动介导的子代代谢改善提供了机制方面的见解，也为改善静坐生活方式的母亲所生子代的代谢健康提供了潜在的干预靶点。
值得一提的是，Nature Metabolism 同期发表了题为：SERPINA3C as a mediator of metabolic health in offspring 的 News & Views 文章，介绍了 SERPINA3C 在母亲运动对子代的代谢健康益处中的发挥重要作用。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s42255-024-01213-6
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