2型糖尿病可起源于子宫

2型糖尿病(T2D)被认为是成人发病的疾病,因为它通常发生在中老年人。然而,越来越多的证据表明,患T2D的风险不仅受成人生活方式因素的影响,还受早期生活条件的影响。这些发现证实了健康和疾病的发育起源(DOHaD)概念,根据该概念,发育中的生物体的生理和结构可能会适应不利的环境条件,从而在成年生活中容易出现许多病理状况。特别是,发育期间的营养不良会导致负责营养调节的关键器官,包括大脑、肝脏、脂肪组织、肌肉和胰腺的结构和功能变化。此外,在子宫内发育期间暴露于营养供应不足可能会“编程”一生的食欲调节和摄食行为。因此,胎儿可能通过降低产生胰岛素的能力和胰岛素抵抗的发生来适应不良的营养条件。这种复杂的代谢适应(通常被称为“节俭表型”)通过在食物资源不稳定的条件下增强储存脂肪的能力,在恶劣的产后环境中提供了短期的生存优势,但在产后生活中食物丰富的条件下,可能容易导致T2D的发展。更具体地说,在宫内生长受限(IUGR)条件下,胎儿对营养不良的适应是通过多种负责能量和葡萄糖代谢的机制来实现的,例如外周胰岛素对葡萄糖利用的敏感性增强,肝脏葡萄糖生成的增加,肌肉中蛋白质合成的胰岛素敏感性降低以及胰腺发育受损。所有这些机制都促进了IUGR胎儿的能量摄取和利用,减少了对氨基酸和合成代谢激素的需求,提高了葡萄糖的产生,以维持重要器官(主要是心脏和大脑)的葡萄糖供应,从而为IUGR胎儿提供了明显的生存优势。这种适应导致胎儿的生长受到不对称的限制,肌肉和皮下组织受到的限制最大,骨骼受到的限制较少,大脑受到的限制最少。 Collectively, these adaptations allow foetal tissues to maintain the energy-dependent basal metabolic functions at the expense of body growth in conditions of reduced nutrient supply. If these adaptive modifications persist, or are more readily inducible later in life, they have potential to promote energy absorption beyond metabolic capability when energy supplies increase, thereby causing insulin resistance, obesity and T2D in adulthood.

低出生体重与晚年T2D风险之间的联系是该领域最深入研究的流行病学关联。这种关联显然是由生命早期的追赶性生长介导的,这是后期T2D的重要危险因素。与瘦组织增长相比,这种追赶增长导致了不成比例的脂肪增加率。这种优先的追赶脂肪部分是由能量保存机制驱动的,通过抑制生热作用,导致节俭的“追赶脂肪”表型的发展,通常以胰岛素和瘦素抵抗为特征。图1展示了参与T2D发育规划的假设调控途径的示意图。

图1所示。

负责T2D发育规划的精确分子机制尚未完全表征。在最近的许多研究中,提供了令人信服的证据,表明基因表达的表观遗传调控的变化(基因功能的遗传改变而不改变核苷酸序列)是不利的早期生活条件与随后的T2D风险之间联系的最可信的机制。由于表观遗传改变与基因突变不同,具有潜在的可逆性,因此对有助于T2D发展的表观遗传标记进行药理学修饰可以为预防和治疗T2D及相关疾病提供一种有希望的方法。

Alexander M. Vaiserman
老年学研究所,NAMS,基辅,乌克兰

出版

2型糖尿病的早期营养规划:实验和准实验证据。
2017年3月
Vaiserman我

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