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孕期感染与后代先天性心脏病风险密切相关，但其分子机制长期未明。重庆医科大学的Qiang She教授团队在本刊发表题为“Impact of maternal lipopolysaccharide and polyinosinic-polycytidylic acid-induced infections on offspring cardiac development: Mitochondrial dysfunction and metabolic alterations”的研究论文，利用LPS（模拟革兰阴性菌感染）和Poly(I:C)（模拟病毒感染），探讨母体感染对胎儿心脏代谢及线粒体功能的影响。

研究团队在孕鼠E16.5天注射LPS或Poly(I:C)，取新生小鼠心脏进行转录组与代谢组分析。结果显示，两种处理均显著扰乱后代心脏的脂类、能量及氨基酸代谢通路，线粒体相关基因表达也呈现差异性改变。透射电镜显示，LPS或Poly(I:C)处理后心肌线粒体肿胀、嵴结构紊乱。MitoTracker染色提示膜电位异常升高，ATP含量显著下降（图1）。

图1 母体感染导致后代小鼠心脏线粒体形态损伤及功能障碍（原文Figure 2）

进一步分析发现，母体感染显著抑制后代心肌细胞增殖，Ki67阳性细胞减少，心脏重量下降。这些变化与肌节结构异常无关，而与代谢紊乱和线粒体功能障碍相关。

两种处理均引起心肌细胞线粒体ROS升高，抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸（NAC）可部分恢复ATP水平及线粒体DNA拷贝数。代谢组学显示，感染组心脏多不饱和脂肪酸含量显著上升；脂质过氧化标志物MDA和4-HNE明显升高，总谷胱甘肽/氧化型谷胱甘肽比值下降。

在hiPSC-CM分化模型中，Poly(I:C)处理显著升高4-HNE和MDA水平，Ferrostatin-1可恢复ATP含量及mt-Ts2/核DNA比值。在hiPSC-CM体外分化模型中，Poly(I:C)处理引发脂质过氧化并降低ATP水平，而LPS未引起脂质过氧化，也未降低ATP。这种差异可能源于两种模拟物激活的不同免疫通路：LPS经TLR4-MyD88途径主要诱导细胞因子反应，Poly(I:C)经TLR3-TRIF途径更倾向于干扰素应答。脂质过氧化抑制剂Ferrostatin-1可有效阻断Poly(I:C)诱导的损伤（图2）。

图2 Poly(I:C)诱导的脂质过氧化损害心肌细胞线粒体功能（原文Figure 5）

综上所述，该研究系统揭示了母体感染通过氧化应激和脂质过氧化损害后代心脏线粒体功能、抑制心肌细胞增殖。不同病原体模拟物激活的免疫通路差异，可能决定其对心脏代谢的具体影响模式。抗氧化剂或脂质过氧化抑制剂（如NAC、Fer-1）在模型中显示保护作用，或为减轻母体感染对胎儿心脏发育的影响提供潜在干预手段。但其临床转化仍需验证安全性与有效性。

文章来源

免费全文下载链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352304225003666

引用这篇文章：

Li Y, Rutahoile WM, Xiong B, et al. Impact of maternal lipopolysaccharide and polyinosinic-polycytidylic acid-induced infections on offspring cardiac development: Mitochondrial dysfunction and metabolic alterations. Genes Dis. 2026;13(4):101877.