Science：饮食中的反式脂肪酸会影响早期发育过程中的免疫细胞

芝加哥大学的一项新研究揭示了饮食中的反式脂肪酸如何影响小鼠早期发育过程中的免疫细胞。

　　

芝加哥大学研究人员的一项新研究表明，反式十八碳烯酸（TVA）是人类母乳中最丰富的反式脂肪酸，有助于增强免疫系统发育，并对小鼠的免疫系统健康产生持久影响。

本周发表在《科学》杂志上的这项研究表明，哺乳期雌性小鼠如果食用富含TVA的食物，会将这种营养物质传递给幼鼠，从而促进幼鼠早期发育过程中免疫细胞的生成。基因分析还显示，哺乳期接触TVA会重编程免疫细胞，增强其对病原体的反应。即使到了成年期，食用富含TVA乳汁的小鼠对病毒或常见细菌感染的反应也更快。

“众所周知，母乳喂养对新生儿的免疫发育和整体健康至关重要，但母乳成分极其复杂，很难想象其中单一分子就能改变婴儿的免疫发育，”芝加哥大学医学院珍妮特·戴维森·罗利杰出服务教授、该项新研究的资深作者之一Jing Chen博士说道。“因此，我们非常惊讶地发现，在这一关键的发育阶段，一种源自母亲饮食并通过母乳喂养的营养物质竟然能产生如此巨大的影响。”

长期免疫印记

反式十八碳烯酸（TVA）是一种长链脂肪酸，存在于牛羊等食草动物的肉类和奶制品中。人体和小鼠自身无法合成TVA，必须通过饮食摄取。 在2023年的一项研究中，陈及其同事发现TVA能够增强成年小鼠体内CD8+ T细胞浸润肿瘤和杀伤癌细胞的能力。由于TVA在人乳中含量丰富，研究人员希望了解它如何影响生命早期的免疫发育。

在一系列小鼠实验中，研究团队给哺乳期母鼠喂食富含TVA的食物。这种营养物质通过母乳传递给幼鼠，促进了更广泛、更有效的免疫细胞群的发育，特别是对适应性免疫至关重要的CD4+ T细胞。

研究人员与约翰·T·威尔逊杰出服务化学教授、该研究的资深作者 Chuan He博士合作 ，进行了基因分析，揭示了TVA含量增加如何帮助小鼠重编程CD4+ T细胞，使其自然免疫反应转向抵抗微生物和其他病原体，而不是对抗原产生反应。后续实验表明，当以富含TVA的母乳喂养的小鼠接触流感病毒或沙门氏菌时， 它们的反应速度更快，存活率也高于对照组。

有趣的是，这种优势仅在哺乳期接触过TVA的小鼠中出现。那些在妊娠期通过母鼠饮食接触到TVA，但之后由未摄入高TVA饮食的代乳母鼠哺乳的幼鼠，则没有表现出这种增强的抗感染能力。

Chen教授说：“我们发现，只有通过母乳喂养在出生后接触到TVA才能有效训练新生儿的T细胞，而且这种接触会产生持久的印记效应。即使在成年后，当我们用流感病毒感染小鼠时，那些在母乳喂养期间接触过较高水平TVA的小鼠在抵抗感染时也表现得更好。”

Chen教授还与芝加哥大学儿科斯蒂芬家族教授、早期轨迹科学中心（SET）主任Erika Claud博士合作，Claud博士致力于研究早期生命发育的生物学机制及其对长期健康和福祉的影响。Claud博士在SET中心的工作与陈教授长期以来对营养对免疫系统发育和健康结果影响的研究方向相辅相成。该研究团队与芝加哥大学综合癌症中心代谢组学平台（由哈迪克·沙阿领导）合作，分析了来自SET中心生物样本库的哺乳期母亲和婴儿的母乳和血液样本中的TVA水平。 

研究发现，母乳中较高的TVA水平与婴儿血液中较高的TVA水平密切相关。在早产儿中，循环TVA水平与免疫反应的变化相关，这与研究人员在小鼠身上观察到的情况类似。此外，母乳中较高的TVA水平还与支气管肺发育不良（一种影响肺部发育不全、易患呼吸道感染的早产儿的慢性炎症性肺部疾病）风险降低有关。

“一个对健康有着巨大影响的问题”

Chen教授表示，与He教授（他在RNA测序和表观遗传分析方面经验丰富）和克劳德教授（她在婴幼儿早期发育方面拥有专业知识）这样的合作伙伴携手合作，对这项研究的成功至关重要。“这真是一次‘团队科学’的典范。它充分体现了芝加哥大学卓越的合作氛围，”他说道。“三个不同的院系共同协作，解决一个对健康有着重大影响的问题，这正是我们的优势所在。”

鉴于多项研究表明TVA具有免疫益处，尤其是在生命早期阶段，陈教授表示，他希望未来能有更多研究探讨在孕期和哺乳期补充TVA或将其添加到婴儿配方奶粉中的可能性。该团队还希望研究母乳中其他脂肪酸和营养物质，以了解它们的益处。

“母乳中总共含有近40种脂肪酸，以及数百种其他成分。因此，我认为我们可以有把握地说，我们相信可能还有其他脂肪酸和营养物质能够发挥类似的作用。”