母亲孕期锻炼与子代获益：胎盘与胎肝的维生素D和SOD3对话
运动对成年人代谢性疾病的预防及治疗大有益处，也有大量研究表明母亲孕期锻炼会改善子代肝脏代谢基因的表达，进而改善子代成年后的整体代谢健康指标，包括葡萄糖耐受和胰岛素敏感性等，但是其中的机制仍不清楚。
怀孕期间，胎盘不仅为胎儿提供营养和氧气，还将生理代谢信号从母体传递给胎儿，这是胎儿基因表达编程的关键途径。子代是否及如何通过胎盘-胎肝轴获得运动益处呢？
知名代谢生理学家、哈佛大学医学院教授Laurie J. Goodyear 团队2021年3月25日在Cell Metabolism 上发表了题为《Placental superoxide dismutase 3 mediates benefits of maternal exercise on offspring health》的文章，发现孕期锻炼可以通过胎盘中维生素D受体上调过氧化物歧化酶3（SOD3）的表达和分泌，SOD3在子代胎肝中上调AMPK-IDH-αKG-TET通路活性，进而降低肝脏中代谢基因甲基化水平，促进代谢基因表达，改善子代代谢。
孕鼠运动诱导胎儿肝脏代谢基因启动子DNA去甲基化
作者先前的研究表明，母鼠妊娠期锻炼可以改善子代的肝脏代谢基因表达，降低子代成年后糖尿病，其中可能存在某种表观遗传机制使子代获益。
为了探究孕鼠锻炼影响子代的表观遗传机制，作者检测了子代肝细胞中基因组DNA甲基化水平，发现孕鼠运动可降低子代肝细胞DNA甲基化水平。小鼠孕期运动对DNA去甲基化的影响在受孕后13.5天首次出现并在整个妊娠期持续维持。
孕鼠锻炼激活胚胎肝母细胞中的TET信号通路
运动孕鼠的子代肝脏中DNA去甲基化酶Tet1和Tet2表达上调。两者对Pcx、Mdh2、Ogdh和Fatp4等基因启动子的结合率上调。参与TET激活的AMPK活性、IDH1和IDH2表达水平、α-KG水平均上调。因此，作者提出子代肝脏中AMPK-IDH-αKG-TET通路的激活介导了子代从母体孕期锻炼中获益。
分离“久坐”孕鼠子代胚胎期的肝母细胞并用AMPK激动剂处理，发现α-KG水平上调，IDH和TET的表达水平上调，肝脏代谢基因表达上调，进一步验证该通路。
锻炼的孕鼠会产生一种胎盘来源的SOD3蛋白用于激活AMPK-TET信号
子代肝脏的AMPK信号如何被激活的呢？作者推测可能是锻炼的母鼠血清中的某种因子激活了AMPK。
作者用久坐孕鼠/锻炼孕鼠/锻炼非孕鼠的血清分别刺激久坐孕鼠子代的肝母细胞,发现只有锻炼孕鼠的血清能激活AMPK通路并上调TET、IDH和葡萄糖代谢基因的表达。锻炼孕鼠血清高温灭活后则无该效应。分析久坐与锻炼母鼠的血清蛋白谱后发现4个蛋白在胎盘中显著高表达，其中SOD3被报道可以激活AMPK通路
