在美国，超过一半的女性在怀孕时超重或肥胖。虽然在怀孕期间超重可能会给妈妈们带来潜在的健康风险，但也有迹象表明，这可能会使腹中的胎儿在出生后患上自闭症或抑郁症等精神疾病，这些疾病对男胎影响往往大于对女胎的影响。
然而，尚未了解的是，孕妈体内脂肪组织的积累可能如何以性别特异性方式通过胎盘发出信号，并重新排列发育中后代的大脑。为了填补这一空白，杜克大学博士后研究员Alexis Ceasrine博士和她在杜克大学心理学和神经科学教授Staci Bilbo博士实验室的团队研究了高脂肪饮食的怀孕小鼠。
2022年11月29日上述研究成果发表于Nature Metabolism上，题目为“Maternal diet disrupts the placenta–brain axis in a sex-specific manner”。研究发现孕妈的高脂肪饮食会触发雄性而非雌性小鼠幼崽大脑发育中的免疫细胞过度消耗影响情绪的大脑化学物质血清素，从而导致类似抑郁的行为。研究人员表示，类似的情况也可能发生在人类身上。
图1 研究成果（图源：[1]）
研究人员比较了小鼠孕期饮食会如何影响雄性和雌性后代，他们分析了小鼠胎儿大脑和胎盘组织，以及小鼠后代的行为学指标，如交流、对社会刺激的反应，以及喜好糖水的奖赏寻求行为。研究人员发现，喂食高脂饮食母亲生下的雄性小鼠，其大脑的血清素可得性会降低。这种现象会一直持续到小鼠成年，可能还会导致雄性小鼠的行为变化，如糖水偏好降低，这也是缺少奖赏行为的一个指标。
患有抑郁症等情绪障碍的人通常会对愉快的活动失去兴趣。对于小鼠来说，一种与生俱来的愉悦行为便是喝糖水。由于小鼠在可以选择的情况下优先喝糖水而不是普通纯净水，研究人员测量了他们的饮料偏好作为抑郁症的行为判断指标之一。由高脂肪饮食的孕鼠所生的雄性小鼠缺乏对糖水的喜好，这种类似啮齿动物的抑郁症向表明，孕鼠在怀孕期间的高脂营养在发育过程中改变了雄性后代的大脑。
以此类推，研究人员还分析了人类胎儿大脑和胎盘组织，发现孕妇血脂（衡量饮食脂肪含量的替代指标）偏高与人类男胎和小鼠雄性胎儿大脑的血清素水平偏低有关。
导致这一现象的最大“嫌疑人”就是血清素。血清素通常被称为“快乐”化学物质，它是一种分子脑信使，血清素是让我们感受到幸福、快乐的一种重要的神经调节激素，提高血清素含量能改善睡眠，让人镇静，减少急躁情绪，带来愉悦感和幸福感，带给人更多快乐。通常在抑郁症患者体内血清素会减少。研究人员发现，高脂肪饮食孕妈产下的抑郁样雄性小鼠无论在子宫内和成年后的大脑中的血清素都较少，这表明这些早期影响会产生终生影响。
另一个推论：细菌是罪魁祸首。多项研究表明，当人体高脂肪饮食时，身体会患上内毒素血症，内毒素血症是由于血中细菌或病灶内细菌释放出大量内毒素至血液，或输入大量内毒素污染的液体而引起的一种病理生理表现，这意味着人体血液中循环的细菌或内毒素增加了。
为了测试内毒素是否是母亲传递给雄性胎儿的关键信使，研究小组进行了测量，发现怀孕期间的高脂肪饮食会增加胎盘及其后代发育中的大脑中的内毒素水平。这可以解释脂肪堆积如何通过增加细菌的存在来触发小胶质细胞的免疫反应，从而导致雄性小鼠的脑细胞过度消耗。
为了解这是否也适用于人类，Ceasrine 与杜克医学院妇产科副教授Susan Murphy博士合作，后者提供了先前研究中的胎盘和胎儿脑组织。正如研究人员在小鼠身上观察到的那样，他们发现在人类胎盘组织中测得的脂肪越多，男胎大脑中检测到的血清素就越少，而女胎则不然。所以，孕妇在怀孕期间的饮食结构、合理搭配尤为重要。
撰文|乔维钧
排版|文竞择
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参考资料：
[1]Ceasrine AM, Devlin BA, Bolton JL, et al. Maternal diet disrupts the placenta-brain axis in a sex-specific manner. Nat Metab. 2022 Nov 28. doi: 10.1038/s42255-022-00693-8. Epub ahead of print. PMID: 36443520.
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