Cell揭示孕妇高脂肪饮食导致孩子自闭的原理

　　不少研究都表明母亲肥胖会影响后代健康。华盛顿大学医学院6月16日发表在《Cell Reports》杂志上的一项小鼠研究（详细）首次表明即使在孕前女性肥胖导致的遗传变异也可通过血液传递至三代以上。如果你以为仅仅是增加子孙后代与肥胖相关的疾病风险而已，那就错了。由约翰霍普金斯大学公共卫生学院的研究人员完成，今年2月份发表在Pediatrics上的研究文章（详细）发现，患有糖尿病的肥胖女性的孩子患自闭症的风险是正常体重女性（无糖尿病）的后代的4倍。

　　那为什么母亲孕期的高脂肪饮食会导致孩子的大脑相关疾病呢？贝勒医学院的研究人员在6月16日发表于Cell的文章中给出了终极解释。该研究报道了缺少一种特殊种属的肠道菌会在小鼠中引起社交缺陷。研究人员通过将这种细菌种属添加到受影响小鼠的肠道中，能够扭转一些小鼠的行为障碍。这些行为障碍让人联想到人类中的自闭症谱系障碍（ASD）的症状。研究人员正准备在未来的工作里探讨益生菌对神经发育障碍的影响。

　　贝勒医学院神经科学副教授，资深作者Mauro Costa-Mattioli博士说：“其他研究小组正在尝试使用药物或者脑电刺激作为扭转与神经发育失调相关的行为症状。在这里我们也许有一个新方法。我们还不知道它是否会在人类中有效，但它是一个非常让人兴奋的从肠道影响大脑的方法。”

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　　孕妇高脂肪饮食与子代自闭症相关

　　本文的灵感来自于人类的流行病学研究：已经发现孕妇妊娠期肥胖会增加儿童神经发育障碍包括自闭症的风险。此外，一些自闭症的人也报告有经常性的肠胃道问题。新的研究表明饮食可以改变肠道菌群和肠道微生物是如何影响大脑的。Costa-Mattioli和他的同事怀疑这之间可能有联系。

　　首先，研究人员饲喂约60只雌性小鼠高脂肪的饮食，相当于坚持每天几次吃快餐。他们培育了老鼠，等着他们生育下一代。后代和他们的母亲呆了三个星期，然后断奶恢复到一个正常的饮食。一个月后，这些后代表现出行为上的缺陷，如在与同伴接触的时间上花费较少的时间，而且不引起互动。

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　　发现菌群的差别

　　第一作者，Costa-Mattioli实验室的博士后Shelly Buffington说：“首先我们要看看在母亲饲喂正常饮食和母亲饲喂高脂饮食的后代中肠道菌群是否有差别。所以我们采取16S rRNA基因测序来确定他们肠道的细菌组成，发现了明显的差别。测序数据是如此地一致，通过观察小鼠的肠道菌群我们就能预测其行为是否会受到影响。”

　　研究人员得出结论说一个或者多个有益的细菌物种可能对正常的社会行为是重要的。在粪便移植实验中无菌小鼠提供了因果关系的证据，即由高脂饮食母亲生下的小鼠的不平衡微生物生态状况负责他们的社交缺陷。

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　　乳酸杆菌的缺乏导致社会行为改变

　　研究人员接下来想知道什么特定的细菌种属可能影响小鼠的社会行为。全基因组鸟枪法测序揭示了一种细菌——乳酸杆菌Lactobacillus reuteri。它在由高脂肪饮食母亲出生的小鼠的肠道菌群中降低了超过9倍。

　　Buffington说：“我们从人的母乳中分离了一株L.reuteri并将其导入到高脂饮食后代的饮用水中。我们发现用这单单一株菌株的处理就能拯救它们的社会行为。”其它自闭症相关的行为，比如焦虑等不能被细菌的补充所重新恢复。有趣的是，作者发现L. reuteri也促进了激素催产素的生产，这个激素众所周知的在社会行为中起着至关重要的作用，在人类中已知与自闭症相关的。

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　　对大脑回路也有影响

　　作者想知道，在社交受损的小鼠中大脑的奖励回路是否不正常。Costa-Mattioli说：“我们发现对应社会互动的减少，在正常对照组小鼠中能见到的大脑主要的奖励区域的突触增强在社交受损小鼠中是缺乏的。当我们把细菌补充回母体是高脂肪饮食的后代中，我们也可以在奖励回路中恢复突触功能的变化。”

　　研究人员认为他们的工作能够运用人的细菌种属，提高缺陷小鼠的催产素水平和社会行为障碍，可以用来探讨用益生菌来干预人类神经发育障碍。Costa-Mattioli说：“这是科学出乎意料引领我们的地方。我们可以看到这种类型的方法发展得很快，不仅对自闭症的治疗也对其它神经发育障碍。”