老鼠的高脂肪饮食会影响几代人的社会行为

一种一项小鼠研究表明，母亲的饮食不仅会影响其直系后代的健康，还会影响下一代的健康。与对照组相比，喂食高脂肪饮食的小鼠的后代肠道微生物组发生了改变，社交互动也出现了缺陷。反过来，他们的后代也表现出社交功能障碍，以及微生物组组成的轻微异常。研究结果于10月11日发表在CellReports上。

“目前的研究提供了越来越多的证据表明...母亲在怀孕和哺乳期间的高脂肪或西式喂养会改变其后代生命早期和童年后期的微生物组，”未参与这项研究的贝勒医学院母胎医学专家KjerstiAagaard写道在给科学家的电子邮件中。

值得注意的是，她补充说，“这种改变的微生物组和相关的异常神经行为不仅在第一代后代中很明显，而且在第二代中也很明显——即使只有‘祖母’被喂食高脂肪饮食。”

高脂肪饮食先前已被证明可以改变小鼠及其直系后代的肠道微生物组。在2016年的一项研究中，当前论文的一些作者表明，喂食高脂肪饮食的母亲所生的雄性幼崽的肠道微生物群受到破坏或生态失调，与对照组相比，细菌种类减少了大约三分之一。德克萨斯大学医学分部的神经科学家雪莉·巴芬顿(ShellyBuffington)说，这些雄性幼崽的社交能力也有所下降，并且缺乏对社交新奇事物的偏好——这些特征类似于自闭症的核心表型之一。2016年学习。

“我认为我们错过了一点机会，因为我们从未跟进过女性，”巴芬顿说。“在哺乳动物中，肠道微生物群会从妈妈垂直传播到婴儿，所以如果[持久的生态失调]发生在雄性身上，我们肯定也会在雌性身上看到它。”

事实上，当前研究背后的研究人员分析了在受孕前六周、妊娠期间和哺乳期间喂食高脂肪饮食的小鼠所生的雌性幼崽的肠道微生物组时，他们发现了类似的效果他们在雄性幼崽中发现：第一代或F1代后代的肠道微生物组中大约有三分之一的细菌物种丢失了。

在将结果解释为表明母体微生物群对于驱动这些成年表型是必要且充分的时，应谨慎行事。

“即使那些F1代雌性现在有规律的饮食，如果它们有这种失调的肠道微生物组，这会对F2代产生影响吗?”Buffington回忆道。为了找到答案，该团队给F1小鼠喂食正常饮食，并测量它们的后代是否出现任何社交缺陷。

与F1幼崽一样，F2后代自己也从未接受过高脂肪饮食。尽管如此，与祖母正常饮食的幼崽相比，雄性和雌性F2幼崽都表现出社交行为缺陷。雌性F2小鼠仅在旨在评估社会功能不同方面的三种行为测试中的一种上显示出与对照小鼠在统计学上的显着差异。相比之下，F1和F2雄性在所有三项测试中都表现出严重的缺陷。

然后，研究人员尝试给F2小鼠喂食一种名为Limosilactobacillusreuteri的细菌，他们之前已经证明这种细菌可以保护喂食高脂肪饮食的母亲的后代免受社会缺陷的影响。断奶后喂养L.reuteri纠正了两性的社会行为。在雄性小鼠中，社交行为恢复到在祖母正常饮食的小鼠中观察到的水平。

F2雌性在一项她们得分很低的行为测试中不再表现出缺陷。“在另外两项测试中，它使女性表现得更好，比正常饮食的女性更倾向于社交行为，”Buffington说，他是一项与使用罗伊氏乳杆菌相关的专利发明人用于治疗以社交功能障碍为特征的疾病。

她补充说，这些发现强调了研究两性的重要性。“我们没有预料到[对雌性的影响]，因为很多自闭症研究几乎都是在雄性老鼠身上进行的。...我认为我们只关注男性会错过许多可能的激动人心的发现。”Buffington说，她的实验室目前正在开发新方法来分析小鼠的雌性社会行为。

饮食多代效应背后的不确定机制

研究人员发现，尽管F2幼崽存在社交缺陷，但它们的微生物组仅受到轻微干扰：虽然在它们的肠道中发现的细菌类群数量与祖母饮食正常的小鼠肠道中的细菌类群数量相同，但物种组成有所不同。

Buffington推测，F1代肠道微生物组的改变，而不是F2代的，可能是年轻动物“不良社会行为”背后的罪魁祸首，并补充说F1代微生物组可能影响了它们的胎儿神经发育。研究表明，这些F2代小鼠所生的F3代小鼠没有表现出任何社交缺陷。

请参阅“妈妈的微生物在怀孕期间的作用”

Aagaard写道，结果“与微生物沿母系垂直传播一致，导致社会功能障碍行为从一代传到下一代。”

然而，未参与这项工作的Magee-Womens研究所和匹兹堡大学母体微生物群专家EldinJašarević在一封电子邮件中写道，“在解释结果时应谨慎行事，因为证明母体微生物群对于驱动这些成年表型是必要且充分的。在母亲饮食、微生物群和后代表型之间建立因果关系的一个挑战是，这些环境扰动对母亲和发育中的胎儿都会产生破坏性影响。”

Jašarević补充说，产前环境是由终生暴露在环境条件下形成的，新生儿在出生时的定植也是如此。“因此，梳理高脂肪饮食对产前发育的贡献、高脂肪饮食形成的微生物群落[垂直]传播的影响，以及它们之间的相互作用是相当复杂的，技术上也很困难。”

Aagaard说，这样的问题可以通过在怀孕着床或受孕前后停止高脂肪饮食，有或没有干预来改变微生物组，如益生菌，看看这是否消除了在研究中观察到的多代效应。这项研究。

Buffington说，在接下来的步骤中，该团队正在研究给F1代雌性喂食益生菌是否会保护F2代幼崽免于发展社会缺陷。至于这些发现对人类的可转化性如何，Buffington指出，“我们才刚刚开始了解[人类]饮食模式[转向高脂肪、高糖和加工食品]的这种相对较新的变化如何影响健康和疾病风险，更不用说它对几代人的影响了。”巴芬顿说，由于这项新研究揭示了孕产妇饮食不平衡的潜在代际影响，她“很高兴能扩大这一调查范围。”