乳汁细胞外囊泡介导母体应激与环境干预：编程子代神经发育的新机制

《Molecular Psychiatry》：Investigating milk-derived extracellular vesicles as mediators of maternal stress and environmental intervention

本研究聚焦哺乳期母体免疫激活（MIA）对子代神经行为的影响，创新性提出乳汁细胞外囊泡（MEVs）及其携带的microRNA（miRNA）是母体环境信号传递的关键媒介。通过大鼠模型发现，MIA改变MEV-miRNA cargo并引起子代海马miRNA表达异常，而环境 enrichment（EE）干预可稳定MEV cargo，逆转MIA诱导的转录组与行为异常。该研究揭示了MEV-miRNA作为动态编程信号，为母乳喂养干预策略提供新靶点，对神经发育障碍早期防控具有重要意义。

　　

生命最初的旅程，不仅由基因蓝图勾勒，更被母体传递的细微信号深刻塑造。母乳喂养作为母婴纽带的核心，远不止提供营养，更是母体向子代传递环境信息的生物“信使”。当母亲经历感染或压力时，这些经历如何通过乳汁影响婴儿的大脑发育？传统研究多聚焦于妊娠期母体免疫激活（MIA）的危害，但哺乳期母体健康问题对子代神经发育的影响机制尚不明确。尤其值得注意的是，即使母体照料行为未发生显著改变，子代仍可能出现长期行为异常，这提示乳汁中可能存在某些关键生物活性介质，介导了母体环境信号向子代的传递。

近年来，乳汁中的细胞外囊泡（MEVs）逐渐进入科学家视野。这些纳米级的膜性小泡能够携带microRNA（miRNA）、蛋白质等活性 cargo，耐受消化道环境，进入子体循环，甚至跨越血脑屏障，在子代大脑（如海马）中富集，潜在调控神经发育。那么，哺乳期母体若遭遇免疫挑战，是否会改变MEV的 cargo？这些改变是否参与子代神经发育编程？更为重要的是，积极的环境干预（如环境 enrichment，EE）能否通过调控MEV cargo，帮助子代抵抗母体应激带来的负面影响？

为回答这些问题，由Amanda C. Kentner和Jordan Marrocco共同领导的研究团队在《Molecular Psychiatry》上发表了一项创新性研究。他们利用大鼠模型，首次系统揭示了哺乳期MIA通过改变MEV-miRNA cargo，引起子代海马转录组重编程及行为异常，而EE干预可有效逆转这些变化，凸显MEV-miRNA作为母体-子代信号传递的动态编程信号的重要性。

研究人员主要采用以下关键技术路径：首先，建立哺乳期MIA大鼠模型（脂多糖LPS诱导），并设置EE干预组；通过差速超速离心结合过滤（DUC）法分离、鉴定MEVs（符合MISEV 2023指南）；利用小型RNA测序（small RNA-seq）分析MEV及子代海马组织中miRNA表达谱；通过成年子代海马RNA测序（RNA-seq）解析长期转录组变化；结合行为学测试（如旷场实验、社会偏好测试）评估子代神经行为表型。

EE protected against lactational MIA-induced changes in offspring behavior

研究发现，哺乳期MIA可诱发母鼠病态行为，并导致子代出现性别特异性行为异常：雌性子代在旷场实验中中心区域探索时间减少（焦虑样行为增加），雄性子代社会偏好指数降低。值得注意的是，EE饲养可显著缓解这些行为异常。这些行为改变并非由母鼠照料行为差异引起（各组间无显著差异），提示乳汁成分变化可能是关键媒介。

Housing condition regulates lactational MIA-induced changes in MEV-miRNA cargos

MIA显著降低了乳汁乳脂率（creamatocrit），但EE干预可逆转此效应。尽管MIA使乳汁中皮质酮（corticosterone）水平升高，EE并未改变这一现象，表明皮质酮并非EE保护作用的主要介质。进一步分析发现，MIA显著改变MEV miRNA cargo：在标准饲养（SD）母鼠中，MIA引起66个miRNA差异表达（P10和P11时间点），而在EE母鼠中仅29个miRNA发生改变，提示EE具有稳定MEV cargo的作用。其中，novel miRNA-629在SD-LPS组持续下调，novel miRNA-375表达呈双相变化，而EE-LPS组中novel miRNA-1347上调，这些miRNA的预测靶基因涉及转录调控、离子通道功能等神经发育关键过程。

The composition of miRNAs in the nursing offspring hippocampus correlates with MEV-miRNA cargo as a function of housing

在哺乳期子代（P12）海马中，MIA同样引起miRNA表达谱改变：SD-LPS雄性子代海马有50个miRNA差异表达，而EE-LPS雄性子代仅2个miRNA改变，再现了EE的稳定作用。基因本体分析显示，SD-LPS子代海马miRNA靶基因富集于谷氨酸/GABA能信号、免疫应答等通路，而EE-LPS组这些通路未被扰动。更关键的是，部分miRNA（如miR-709、miR-128-1-5p）在MEV和子代海马中共同表达，且其预测靶基因（如Thbs1、Naa11，与自闭症风险相关）在成年海马转录组中呈现相应变化，为MEV cargo向子代脑部传递提供了间接证据。

研究结论强调，MEV-miRNA是母体环境经验向子代传递的重要载体，既能编码应激信号，也能传递保护性信号。EE通过稳定MEV miRNA cargo，削弱MIA对子代神经发育的负面影响。这一发现不仅深化了对母乳生物学功能的理解，更启示我们：支持母乳喂养者的身心健康、改善其生活环境，可能通过优化MEV cargo，直接促进婴儿神经发育的健康发展。尤其在感染性疾病流行的背景下，尽管病原体通常不经乳汁直接传播，但母体疾病状态可能改变MEV的调控信号，因此加强对母乳喂养者的综合支持具有重要公共卫生意义。