子宮内成長制限のヒヒモデルにおける妊娠後期にわたる胎盤脂肪酸輸送

Placental fatty acid transport across late gestation in a baboon model of intrauterine growth restriction.

• Stephanie S Chassen
• Veronique Ferchaud-Roucher
• Claire Palmer
• Cun Li
• Thomas Jansson
• Peter W Nathanielsz
• Theresa L Powell

抄録

キーポイント:

子宮内成長制限（IUGR）は、周産期の罹患率と神経発達障害を含む生涯の病気のリスクの増加に関連付けられています。IUGR妊娠で胎盤を介してそれらの輸送が十分に理解されていないが、脂肪酸（FA）は、正常な脳の発達のために重要である。本研究では、FAの輸送と結合タンパク質の胎盤発現を調査し、母体と胎児の血漿FA濃度の妊娠年齢関連の変化を決定するために、IUGR（母体栄養制限、MNR）のヒヒモデルを使用していました。我々は、コントロール動物のそれらに類似していた胎児の血漿FA濃度で、妊娠後期のFA結合および輸送タンパク質の増加胎盤発現に関連付けられていることがMNRを発見した。本研究では、決定的に必要とされるFAの配信を維持するために胎盤輸送の適応を示唆するデータを持つ成長制限のヒヒヒモデルにおける胎児と母体の血漿FA濃度のプロファイルを報告する最初のものです。

KEY POINTS: Intrauterine growth restriction (IUGR) is associated with perinatal morbidity and increased risk of lifelong disease, including neurodevelopmental impairment. Fatty acids (FA) are critical for normal brain development, although their transport across the placenta in IUGR pregnancies is poorly understood. The present study used a baboon model of IUGR (maternal nutrient restriction, MNR) to investigate placental expression of FA transport and binding proteins, and to determine gestational age-related changes in maternal and fetal plasma FA concentrations. We found MNR to be associated with increased placental expression of FA binding and transport proteins in late gestation, with fetal plasma FA concentrations that were similar to those of control animals. The present study is the first to report a profile of fetal and maternal plasma FA concentrations in a baboon model of growth restriction with data that suggest adaptation of placental transport to maintain delivery of critically needed FA.

ABSTRACT:

子宮内成長制限（IUGR）は、アミノ酸、葉酸とイオンの胎盤輸送の特定の変化に関連付けられています。しかし、IUGRにおける胎盤脂肪酸（FA）輸送についてはほとんど知られていない。我々は、胎盤FA輸送タンパク質（FATP）とFA結合タンパク質（FABP）がアップレギュレートされ、胎児の血漿FA濃度がIUGRのヒヒモデルでは学期に減少していることを仮定した。妊娠ヒヒは、妊娠日（GD）30（学期184日）からコントロールまたは母体栄養制限（MNR）食事（コントロールカロリーの70％）を与えた。血漿と胎盤のサンプルは、GD120（コントロールn=8、MNR n=9）、GD140（コントロールn=6、MNR n=7）とGD170（コントロールn=6、MNR n=6）で収集した。胎盤をホモジナイズし、合胞性小胞性漿膜（ＭＶＭ）および基底性漿膜（ＢＭ）を単離した。FABP1, 3, 4, 5（ホモジネート）およびFATP2, 4, 6（MVM, BM）のタンパク質発現をウエスタンブロット法により決定した。母体および臍帯静脈血漿中のFA含量をガスクロマトグラフィー質量分析法で測定した。胎盤FABP1およびFABP5発現は、GD140でのMVM FATP2およびFATP6発現およびGD170でのFATP2発現と同様に、GD170でのコントロールと比較してMNRで増加した。BMのFATP4およびFATP6発現はGD140でMNRで増加した。胎児血漿FA濃度はコントロールとMNRで同様であった。これらのデータは、胎児の成長と脳の発達のために決定的に必要とされるFAの配信を維持することを目指している場合、胎盤輸送の適応を示唆している。

ABSTRACT: Intrauterine growth restriction (IUGR) is associated with specific changes in placental transport of amino acids, folate and ions. However, little is known about placental fatty acid (FA) transport in IUGR. We hypothesized that placental FA transport proteins (FATP) and FA binding proteins (FABP) are up-regulated and fetal plasma FA concentrations are decreased at term in a baboon model of IUGR. Pregnant baboons were fed control or maternal nutrient restricted (MNR) diet (70% of control calories) from gestation day (GD) 30 (term 184 days). Plasma and placental samples were collected at GD120 (control n = 8, MNR n = 9), GD140 (control n = 6, MNR n = 7) and GD170 (control n = 6, MNR n = 6). Placentas were homogenized, and syncytiotrophoblast microvillous plasma membrane (MVM) and basal plasma membranes (BM) were isolated. Protein expression of FABP1, 3, 4 and 5 (homogenate) and FATP2, 4, and 6 (MVM, BM) was determined by Western blotting. FA content in maternal and umbilical vein plasma was measured by gas chromatography-mass spectrometry. Placental FABP1 and FABP5 expression was increased in MNR compared to controls at GD170, as was MVM FATP2 and FATP6 expression at GD140 and FATP2 expression at GD170. BM FATP4 and FATP6 expression was increased in MNR at GD140. Fetal plasma FA concentrations were similar in controls and MNR. These data suggest the adaptation of placental transport when aiming to maintain delivery of critically needed FAs for fetal growth and brain development.

© 2020 The Authors. The Journal of Physiology © 2020 The Physiological Society.