來源：生物探索 2021-03-11 17:36
高熱量高糖低纖維的飲食習(xí)慣，以及久坐不運動的生活方式正在全球日益盛行，這導(dǎo)致了越來越多育齡女性的肥胖發(fā)病率逐漸增加。有研究發(fā)現(xiàn)，女性在孕前和孕期肥胖均會導(dǎo)致較高的糖尿病、高血壓患病風(fēng)險并影響后代的認知和行為。這意味著孕婦肥胖可能與后代的神經(jīng)發(fā)育障礙相關(guān)，那么其影響機制是什么呢？是否有措施可以進行有效干預(yù)呢？
近日，來自西北農(nóng)林科技大學(xué)和上海交通大學(xué)的研究人員在《Cell Metabolism》上發(fā)表了題為High-fiber diet mitigates maternal obesity-induced cognitive and social dysfunction in the offspring via gut-brain axis的研究成果，發(fā)現(xiàn)腸道微生物菌群-代謝物-腦軸可能是孕產(chǎn)婦肥胖引起后代認知和社交能力缺陷的基礎(chǔ)，而攝入較高的膳食纖維可能是一種有潛力的干預(yù)措施。
為了明確孕婦體重與后代神經(jīng)發(fā)育間的關(guān)系，研究人員首先對778名7至14歲中國兒童包括運動、愛好、學(xué)習(xí)能力、人際交往等20項社交能力項目表現(xiàn)進行量化，并統(tǒng)計兒童及其母親的體重等信息。線性回歸分析發(fā)現(xiàn)，孕前超重母親的孩子的認知和社會能力得分顯著低于體重正常母親的孩子，這也說明，母親孕前或孕期肥胖會影響后代的神經(jīng)發(fā)育。
兒童參與者的特征與社會能力
前人研究發(fā)現(xiàn)，母體肥胖會改變后代的腸道微生物組，而微生物的重建可以逆轉(zhuǎn)社交缺陷。膳食纖維是眾所周知的益生元，能促進結(jié)腸中有益細菌的繁殖。因此研究人員猜測，或許攝入較高的膳食纖維能通過改變腸道微生物菌群而減輕母體肥胖引起的后代神經(jīng)發(fā)育障礙。為了探究母體肥胖是如何影響后代神經(jīng)發(fā)育的，研究人員建立了同樣肥胖導(dǎo)致了后代的記憶力和社交能力缺陷的雌鼠模型。
研究人員對孕前雌鼠分別進行了高脂飲食（mHFD），高脂-高纖維飲食（mFFD），高纖維飲食（mFD）和對照四種處理，之后對其后代的社交行為進行評估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與mHFD相比，高纖維喂養(yǎng)減輕了雌鼠體重，且顯著改善了后代小鼠的記憶認知和社交能力。而對母體和后代小鼠的腸道微生物的宏基因組測序結(jié)果也顯示，膳食纖維確實改變了mHFD組和mFFD組間母親和后代的微生物組成，mFFD組樣本中含有豐富的與小鼠認知和社交行為的增加呈正相關(guān)的S24-7科細菌，而mHFD樣品中卻并不存在。
母體肥胖和膳食纖維攝入影響后代的認知和社會行為
由于突觸后密度（PSD）和小膠質(zhì)細胞失調(diào)與神經(jīng)發(fā)育相關(guān)，研究人員對雌鼠后代中的海馬突觸超微結(jié)構(gòu)及小膠質(zhì)細胞相關(guān)基因的表達水平進行了檢測，發(fā)現(xiàn)與mHFD組相比，mFFD組的PSD長度和寬度顯著增加，小膠質(zhì)細胞成熟基因MAFB及BDNF，NGF等小膠質(zhì)細胞-神經(jīng)元相互作用基因的表達水平也更高。這也表明孕期或孕前攝入高纖維可保護后代免受由母體肥胖引起的突觸損傷和小膠質(zhì)細胞成熟的破壞。
母親飲食中攝入的高纖維可以恢復(fù)突觸損傷，并重塑后代的腸道微生物群
此前，腸道中的微生物代謝產(chǎn)物被認為也會影響神經(jīng)系統(tǒng)障礙的預(yù)后。因此研究人員檢查了后代小鼠糞便中的微生物代謝物短鏈脂肪酸（SCFA）水平，發(fā)現(xiàn)膳食纖維處理改善了mHFD誘導(dǎo)的后代糞便中乙酸和丙酸的水平降低，而這兩種SCFA也與腸道菌類群顯著相關(guān)。之后，研究人員采用了雌鼠菌群移植和子代共籠、SCFA干預(yù)等試驗，進一步證實了高膳食纖維飲食，或服用含乙酸鹽和丙酸鹽的膳食纖維補充劑可通過調(diào)節(jié)腸道菌群及代謝，有效營養(yǎng)神經(jīng)發(fā)育，改善母體肥胖引起的后代認知和社交行為缺陷。
簡而言之，該項研究明確了孕產(chǎn)婦肥胖與后代認知行為缺陷之間的機制聯(lián)系，并提出增加膳食纖維的攝入量可以明顯改善認知及社交缺陷的后代神經(jīng)發(fā)育。無論是對自己，還是對后代，肥胖都會對健康產(chǎn)生極大的危害，牢記多吃高纖維蔬菜，有益你我他！
