1）探究孕期高盐饮食（HST）诱发子代血管功能异常机制的临床必要性
近年来，中国经济的飞速发展，这是作为人口老龄化、城市化进程及生活方式改变加剧的必然结果，慢性病尤其是心血管疾病呈现出日益严重的流行趋势。美国心脏病协会（American Heart Association，AHA）发布的《心脏病和卒中统计数据（2020 版）》指出，2017年全球约1780万人死于心血管疾病，较2007年增长21.1%[1]。我国国家心血管病中心最新发布的《中国心血管健康与疾病报告 2019》显示，心血管病仍居总死亡率原因的首位，农村占45.91%，城市占43.56%，较往年均有升高[2]。值得关注的是，7-17岁儿童青少年高血压患病率也呈现上升趋势，由 10.0%（1993 年）上升至12.9%（2011年），这些数据均提示：心血管疾病发病逐年升高且逐渐年轻化，因此探究心血管疾病早期的“发病根源”是十分必要的。随之而来的饮食结构的改变，使心血管疾病的发病率越来越高，并且呈现年轻化的趋势。有关胎源性心血管疾病发生的早期诱因及发病机制引起临床医生和科研工作者的关注，也已成为国内外科学研究的一大主题和方向，进行发育源性血管功能异常机制与干预的基础研究已经成为国际生命科学领域研究的前沿和热点，多项研究均证实孕期营养失衡可导致子代罹患心血管疾病的风险显著增加。
过量的盐摄入（≥6g/d），可以影响人体多个系统，有研究表明其与血压的升高密切相关，会增加心脑血管的风险[3]。由此可见，高盐饮食对血管功能有不良影响。平时生活中很多人喜欢高盐食物，孕期母体以及胎儿生长发育所需营养增加，无形中摄盐量也会增加。以上研究表明：孕期摄盐过多会影响子代心血管健康。因此，探讨有关母体孕期高盐饮食调控子代血管功能机制的研究是十分必要的。但是关于“母-胎”之间的信号交流及调控机制尚未被揭示，我们的预实验发现母体孕期高盐饮食可导致子代血管功能改变（预实验图1），并试图以母体异常代谢为切入点，揭示调控孕期高盐饮食子代血管异常的机制。
2）PI3K-Akt信号介导钙稳态失衡可能是HST子代血管功能异常的重要机制
PI3K 是细胞新陈代谢、增殖和凋亡的重要信号转导因子，在激活 Akt 依赖的信号途径中起着关键的作用[4]。PI3K-Akt信号通路是细胞内重要的代谢与生存调节通路，其通过磷酸化下游靶蛋白调控细胞增殖、凋亡、自噬及离子稳态等过程[5]。研究表明，该通路与钙离子代谢密切相关，尤其是在血管平滑肌细胞（VSMC）和内皮细胞中，PI3K-Akt可通过激活钙通道（如TRPC、L型钙通道）或抑制钙泵（SERCA）的表达，导致细胞内Ca²⁺浓度升高，从而影响血管收缩与舒张功能[6]。
在代谢途径中，PI3K-Akt信号通路的活化可调节线粒体钙稳态[7]。活化的Akt通过磷酸化糖原合酶激酶抑制其活性，进而减少线粒体通透性转换孔（mPTP）的开放，防止钙离子超载引发的细胞凋亡。
mTOR是一种丝氨酸/苏氨酸激酶，高盐诱导的氧化应激通过生成过量活性氧（ROS），激活PI3K-Akt-mTOR通路，抑制细胞自噬，导致血管内皮细胞中Ca²⁺清除能力下降。例如，抑制PI3K-Akt通路可上调核因子Nrf2，促进抗氧化酶HO-1的表达，改善Ca²⁺超载[8]。
此外，既往研究表明，NCX1 是 PI3K-Akt 通路存活作用的额外靶标，该通路还通过调控钠钙交换体（NCX）的活性，影响细胞膜内外的钙离子平衡[9]。高盐饮食导致的钠离子内流增加，可能通过NCX反向模式促进钙内流，进而激活PI3K-Akt通路，进而上调mTOR信号，促进血管平滑肌增殖，并形成恶性循环。高盐环境可以通过增加细胞外Na⁺浓度，间接激活钙敏感受体，进而促进PI3K-Akt通路磷酸化。
还有表明研究高盐诱导的DNA甲基化变化可以长期影响子代血管细胞中PI3K-Akt通路相关基因的表达。例如，PIK3CA是编码PI3K通路成分的基因中突变率最高的，占肿瘤的12.6%，其次是PIK3CG和PTEN[10]，PIK3CA启动子区低甲基化可导致其持续高表达，加剧Ca²⁺代谢紊乱。
国外研究还更注重分子机制与临床转化。PX-866（PI3K抑制剂）在临床试验中显示可显著抑制血小板磷酸化蛋白激酶B水平，提示其潜在的心血管保护作用。在子代血管研究领域，动物实验表明，母体高盐饮食通过激活胎盘中的PI3K-Akt通路，导致子代血管内皮细胞中Ca²⁺/钙调蛋白依赖性激酶（CaMKII）活性升高，进而引发血管重构。此外，表观遗传学研究发现，孕期高盐暴露可通过改变子代血管细胞中miR-21a的表达，抑制PTEN蛋白，持续激活PI3K-Akt通路，促进VSMC增殖。
国内外研究已从分子调控、代谢途径及表观遗传等角度揭示了其复杂性，但跨代效应的具体通路仍需深入探索。我们需结合多组学技术与临床前模型，探究孕期高盐饮食如何通过信号介导影响子代血管功能。
3）“母-胎”间介导的尼古丁尿酸（NA）可能是HST引起子代血管功能异常的关键“信号分子”
母体高盐饮食势必会影响机体代谢，我们通过对母血代谢组学测序，发现HST孕鼠血浆中尼古丁尿酸（NA）上调最为显著。尼古丁尿酸（NA）是尼古丁进入体内后，在细胞色素P450酶的作用下，通过肝脏代谢产生的，尼古丁首先转化为可替宁，可替宁继续代谢，生成的一种代谢产物就是尼古丁尿酸（NA）。我们初步推测：“母-胎”间介导的尼古丁尿酸（NA）可能是HST引起子代血管功能异常的关键“信号分子”。
4）HST母体转导的尼古丁尿酸（NA）可能通过诱导染色质重构的表观遗传学改变导致子代血管功能异常
代谢重编程与表观遗传修饰之间存在广泛的相互调控关系。越来越多的证据表明，代谢重编程可产生额外能量，在为组织细胞提供大量生物原材料的同时，还参与重塑表观遗传修饰，促进细胞的病理生理活动。染色质重构是指通过改变染色体的结构和动态状态，调控基因表达的过程，此过程主要由染色质重构复合物介导，根据染色质重塑复合物 ATP 酶依赖性的功能亚基的不同，染色质重塑复合物共可以分为四类，分别为 ISWI（imitation switch）复合物、SWI/SNF（SWItching defective/sucrose non-fermenting）复合物、CHD（chromodomain，helicase，DNA binding）复合物以及 INO80（inositol requiring80）复合物，染色质重塑复合物通过ATP酶催化位点的识别并结合共价修饰后组蛋白、调整 ATP 酶活性，并可以与特定的染色质和转录因子相结合，以实现其靶向的生物学效应[11]。有研究表明尼古丁尿酸（NA）可以抑制SWI/SNF复合物导致促血管生成基因表达下降，还可激ISWI/CHD复合物促进染色质紧缩，抑制血管保护基因；尼古丁尿酸（NA）还可通过氧化应激和炎症影响染色质形态，使染色质收缩，抑制血管舒张基因，导致子代血管异常。我们据此推测，高盐饮食母体转导的尼古丁尿酸（NA）可能通过诱导染色质重构的表观遗传学改变导致子代血管功能异常，但传递的尼古丁尿酸（NA）通过什么基因调控机制来诱导染色质重构机制仍需进一步的研究。
综上所述，本项目提出以下假说：
图1孕期高盐饮食诱发子代血管功能异常的假说示意图
本项目试图结合孕期营养失衡探索成年子代的血管功能改变及机制。这些新的研究内容和思路不但有良好的原创性，更有其设计的合理性与可行性。预期产生的研究结果和发现将帮助我们更进一步深入了解血管发育异常的机制，更好地理解血管发育异常与孕期环境之间的重要联系，试图发现早期预测血管发育异常的marker，将早期防治血管病变提升到优生优育的层面，并为可能被揭示的相关重要靶点应用于临床转化医学奠定理论基础。
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