在生命早期，特别是胎儿时期，接触到不利的宫内环境，可能会对成年后的健康产生深远影响，这一现象被称为“健康与疾病的发育起源”。代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD，原名非酒精性脂肪性肝病）作为一种全球流行、严重威胁健康的慢性肝病，其发生与早期生命经历的关联日益受到关注。临床上，泼尼松作为一种常用的口服糖皮质激素，常被用于管理孕妇的类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等自身免疫性疾病，甚至在辅助生殖技术中也时有应用。然而，母亲用药，胎儿“买单”的风险有多大？孕期使用泼尼松是否会给子代的肝脏健康埋下“定时炸弹”？这些问题目前尚不明确。为了回答这些关切，一项发表在《Signal Transduction and Targeted Therapy》上的研究，深入探讨了产前泼尼松暴露对子代肝脏代谢功能及MASLD易感性的长期影响及其背后的分子机制，并寻找可能的干预靶点。
研究人员为开展此项系统研究，综合运用了多种关键技术。首先，他们基于临床等效剂量，成功构建了产前泼尼松暴露的大鼠和小鼠模型，以模拟人类孕期用药情境。通过对子代进行高脂饮食挑战，评估其MASLD表型。其次，利用信使RNA测序、蛋白质印迹、实时定量聚合酶链式反应等技术，全面分析了子代肝脏的基因表达谱、蛋白质水平及关键代谢通路的变化。为了阐明表观遗传调控机制，他们采用了染色质免疫共沉淀技术检测组蛋白修饰，并通过双荧光素酶报告基因实验验证了转录因子的调控作用。在功能验证层面，研究采用了腺相关病毒介导的肝特异性基因敲低和过表达技术，在体评估了靶基因Serpina3c的功能。此外，还结合了细胞模型（如AML12和HepG2细胞系）进行体外机制验证，并使用酶联免疫吸附测定、组织病理学染色（如苏木精-伊红、油红O、天狼星红染色）以及葡萄糖/胰岛素耐量试验等多种方法，对代谢表型和分子事件进行了多维度评估。
研究结果
PPE诱导子代糖脂代谢改变并增加对MASLD的易感性
研究人员发现，产前暴露于泼尼松的子代大鼠，在出生前（孕20天）肝脏就出现了脂肪空泡变性和脂质堆积，肝脏甘油三酯含量显著升高。这种代谢紊乱的状态持续到出生后。当子代大鼠在青春期后期（生后8-12周）被给予高脂饮食挑战时，与对照组相比，PPE子代发展出了更严重的MASLD表型，表现为肝脏重量增加、肝内和血清甘油三酯水平升高、肝脏脂肪变性、炎症浸润和胶原纤维沉积更为明显，并且胰岛素抵抗加剧。这种易感性在雄性子代中表现得比雌性更为严重，并且在PPE子代小鼠模型中也得到了一致验证。进一步的mRNA测序和分子实验表明，PPE子代在出生前后，其肝脏的脂肪酸氧化（关键基因如Ppara、Cpt1a表达下调）和葡萄糖摄取（关键转运蛋白Glut2表达下调）能力均受到持续抑制，这可能是其易感MASLD的共同代谢基础。
低表达的Serpina3c介导了PPE诱导的子代MASLD易感性
为了寻找PPE影响子代肝脏的核心调控因子，研究者对雌雄子代胎鼠肝脏的差异表达基因进行了交叉分析。结果发现，丝氨酸蛋白酶抑制剂Serpina3c是雌雄子代中变化最显著且表达丰度最高的共同下调基因之一。这种低表达状态从胎儿期持续到成年期，并且其血清水平也相应降低。细胞实验证实，泼尼松的活性代谢物泼尼松龙能直接下调肝细胞中Serpina3c的表达。临床数据分析也显示，MASLD患者的肝脏SERPINA3表达显著低于健康人群。功能上，研究人员通过在正常小鼠肝脏中特异性敲低Serpina3c，成功模拟了PPE子代的表现：敲低小鼠在高脂饮食下出现了更严重的肝脏脂肪变性、糖脂代谢紊乱和胰岛素抵抗。这直接证明了Serpina3c低表达足以增加对MASLD的易感性。
Serpina3c通过糜酶-Ang II-AT1R通路调控PPE子代的肝脏糖脂代谢
Serpina3c是一种丝氨酸蛋白酶抑制剂。机制探索发现，PPE子代在出生前后，其肝脏中Serpina3c的靶蛋白之一——糜酶的表达持续升高，而另一种潜在靶点组织蛋白酶G则无变化。糜酶是血管紧张素II合成的关键酶之一。随后的检测发现，PPE子代肝脏内的血管紧张素II含量及其受体AT1R的表达也显著增加，表明糜酶-血管紧张素II-AT1R通路被持续激活。在Serpina3c敲低的细胞和小鼠中，同样观察到了该通路的激活。相反，在泼尼松龙处理的细胞中过表达Serpina3c，则能抵抗糜酶刺激引起的该通路激活及随之而来的代谢紊乱。这些结果说明，PPE导致的Serpina3c缺失，解除了对糜酶的抑制，从而激活了糜酶-血管紧张素II-AT1R通路，进而驱动肝脏糖脂代谢失调。
糖皮质激素受体-组蛋白去乙酰化酶3信号激活介导了PPE诱导的肝细胞Serpina3c表达下调
接下来，研究探究了PPE如何导致Serpina3c的持续低表达。DNA甲基化分析排除了该机制的可能性。生物信息学预测和实验验证表明，糖皮质激素受体和组蛋白去乙酰化酶3在Serpina3c基因启动子区域均有结合位点。在PPE子代胎鼠肝脏及泼尼松龙处理的肝细胞中，糖皮质激素受体的总蛋白量和核转位均增加，HDAC3的表达也上调。染色质免疫共沉淀实验证实，糖皮质激素受体和HDAC3在Serpina3c启动子区域的富集增强，同时该区域的激活性组蛋白标记——H3K27ac的水平显著降低。双荧光素酶报告基因实验验证了糖皮质激素受体对Serpina3c的调控作用。在细胞中使用糖皮质激素受体拮抗剂（RU486）或去乙酰化酶抑制剂（TSA）处理，可以逆转泼尼松龙引起的H3K27ac水平下降、Serpina3c表达抑制以及细胞代谢异常。这些结果表明，PPE（/泼尼松龙）通过激活GR-HDAC3信号，降低Serpina3c启动子区的H3K27ac水平，从而编程性地抑制了其表达。
产后过表达肝脏Serpina3c可减轻PPE子代对MASLD的易感性
最后，研究评估了Serpina3c作为治疗靶点的潜力。他们在PPE子代小鼠成年后（生后8周），通过尾静脉注射携带Serpina3c过表达基因的腺相关病毒，实现肝脏特异性的Serpina3c高表达。结果显示，这种干预成功逆转了PPE子代肝脏中糜酶-血管紧张素II-AT1R通路的异常激活，恢复了脂肪酸氧化和葡萄糖摄取相关基因的表达，显著改善了高脂饮食诱导的肝脏脂肪变性、炎症、纤维化等MASLD病理表型，并提升了全身的葡萄糖稳态和胰岛素敏感性。这一发现在雄性和雌性子代中均得到证实，说明产后干预性提升肝脏Serpina3c水平，是缓解PPE所致子代MASLD易感性的有效策略。
研究结论与意义
本研究系统阐明了产前泼尼松暴露对子代肝脏健康的长期不利影响。其主要结论是：孕期暴露于临床等效剂量的泼尼松，会通过激活GR-HDAC3信号通路，程序性地降低子代肝脏保护因子Serpina3c的表达。Serpina3c的缺失导致其抑制的糜酶活性释放，进而持续激活糜酶-血管紧张素II-AT1R通路，最终损害肝脏的脂肪酸氧化和葡萄糖摄取能力，使得子代在面临高脂饮食等二次打击时，更易罹患严重的代谢功能障碍相关脂肪性肝病，且雄性子代受影响更甚。
这项研究具有重要的科学意义和临床价值。首先，它首次揭示了产前糖皮质激素暴露与子代MASLD易感性之间的直接联系及其详细的分子编程机制，为“健康与疾病的发育起源”理论提供了新的实证。其次，研究鉴定出Serpina3c是一个关键的调控节点和潜在的治疗靶点。尤其重要的是，研究发现即使在产前暴露已经发生的情况下，于产后子代成年期干预性提高肝脏Serpina3c表达，依然能够有效逆转代谢紊乱和MASLD易感性，这为临床预防和干预“胎儿起源”的成年期代谢性疾病提供了新的思路和潜在的干预策略。最后，该研究也为临床医生在孕期权衡糖皮质激素使用的利弊、以及对于有产前糖皮质激素暴露史个体的长期健康管理，提供了重要的实验依据和理论参考。
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