Послеродовая физическая нагрузка защищает потомство от вызванного высокожировым рационом снижения побурения подкожных адипоцитов у мышей C57BL/6J

Рацион с низким содержанием белка у матери и высокожировой рацион после рождения программируют ожирение и риск сахарного диабета 2-го типа у потомства, эпигенетически уменьшая количество бежевых адипоцитов за счёт повышения экспрессии белка G9a — диметилтрансферазы гистона H3 по лизину 9, ингибирующей маркер бежевых адипоцитов — фактор роста фибробластов 21 (FGF21). Напротив, физические нагрузки у потомства уменьшают массу жировой ткани и количество белых адипоцитов, однако механизмы этого эффекта пока не изучены. В работе оценивали, снижают ли физические нагрузки у потомства риск ожирения и сахарного диабета 2-го типа, обусловленный высокожировым рационом матери, посредством регуляции экспрессии G9a и FGF21, способствующей превращению белых адипоцитов в бежевые. Самок мышей C57BL/6J в возрасте двух месяцев (F0) в течение 3 месяцев до спаривания, а также во время последующих беременности и лактации кормили рационом с содержанием жира 16% (обычный рацион, NF) или 45% (высокожировой рацион, HF). Самцов-потомков (F1) кормили теми же рационами NF и HF и дополнительно разделили на группы с малоподвижным образом жизни (S) или свободным бегом в колесе (Ex) на протяжении 3 месяцев. Были сформированы восемь групп: NF-NF-S, NF-HF-S, NF-NF-Ex, NF-HF-Ex, HF-NF-S, HF-HF-S, HF-NF-Ex и HF-HF-Ex; первая часть обозначения указывает рацион матери, последующие — условия после отъёма. В подкожной жировой ткани анализировали белок и мРНК FGF21, коактиватор γ-рецептора, активируемого пролифераторами пероксисом (PGC-1α, индуктор FGF21), G9a и E4BP4 (коактиватор G9a), а также экспрессию белка KDM4C — деметилазы H3K9. Высокожировой рацион после отъёма уменьшал количество FGF21-положительных бежевых адипоцитов независимо от рациона матери и физических нагрузок. При малоподвижном образе жизни высокожировой рацион после отъёма повышал экспрессию белков-ингибиторов транскрипции FGF21 — G9a и E4BP4 — по сравнению с обычным рационом, что сопровождалось снижением экспрессии FGF21. При физических нагрузках высокожировой рацион после отъёма также снижал экспрессию FGF21 по сравнению с обычным рационом, но при этом уменьшал экспрессию белков G9a и E4BP4. В условиях физических нагрузок высокожировой рацион после отъёма повышал экспрессию белка KDM4C; при малоподвижном образе жизни таких изменений не наблюдалось. Результаты показывают, что рацион после рождения сильнее влияет на ожирение у потомства и количество бежевых адипоцитов, чем рацион матери. Кроме того, физические нагрузки у потомства, по-видимому, повышают экспрессию KDM4C, которая может противодействовать повышению уровня G9a под влиянием высокожирового рациона матери и потомства. В дальнейших исследованиях необходимо выяснить, способствует ли KDM4C изменению степени метилирования G9a, влияющему на термогенную функцию бежевых адипоцитов.