《Brain, Behavior, and Immunity》：Perinatal antiretroviral-associated cytokine and gut microbiota outcomes in deer mouse dams and their behaviorally diverse adult offspring
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围产期抗逆转录病毒治疗（ART）在雌性小鼠中具有免疫抑制特性。围产期ART诱导的生物学效应在21日龄后代中被掩盖。围产期ART独特地影响行为不同的成年小鼠中的免疫信号。围产期ART相关的肠道β多样性变化依赖于成年表型。
围产期抗逆转录病毒治疗（ART）在雌性小鼠中具有免疫抑制特性。围产期ART诱导的生物学效应在21日龄后代中被掩盖。围产期ART独特地影响行为不同的成年小鼠中的免疫信号。围产期ART相关的肠道β多样性变化依赖于成年表型。
**论文解读：围产期抗逆转录病毒治疗对鹿鼠母鼠及行为多样成年后代的细胞因子与肠道微生物群影响**
**研究背景与问题**
全球约3990万人类免疫缺陷病毒（HIV）感染者中，52.1%居住在撒哈拉以南非洲。自2015年世界卫生组织推荐孕期和哺乳期联合抗逆转录病毒治疗（cART）以来，围产期HIV传播率降至1%以下，导致大量HIV暴露但未感染（iHEU）婴儿出现。同时，暴露前预防（PrEP）的推广，尤其是替诺福韦酯（TDF）和恩曲他滨（FTC）的固定剂量组合，使更多母亲和婴儿暴露于ART而非HIV。这些核苷/核苷酸逆转录酶抑制剂（NRTIs）通过抑制HIV逆转录酶发挥抗病毒作用，但也会诱导氧化应激和线粒体功能障碍。尽管临床数据显示孕期PrEP在短期发育上安全，但长期神经生物学和神经发育后果仍不明确。此外，HIV相关神经认知障碍（HAND）在HIV感染者中仍常见，其机制涉及慢性炎症、肠道微生物群改变和ART的线粒体毒性。考虑到关键的神经发育窗口，围产期ART暴露可能影响长期神经发育轨迹，但人类研究资源密集且易受混杂因素影响，因此需要可控实验模型。北美鹿鼠（*Peromyscus maniculatus*）因其自发出现的表型多样行为（如大型筑巢行为LNB和正常筑巢行为NNB）以及与认知和生物学改变的关联，成为研究这些机制的理想模型。
**研究内容与结论**
研究人员将雌性鹿鼠分为对照组和ART组（TDF 60 mg/kg/day + FTC 40 mg/kg/day），暴露于饮水，持续21天配对前、孕期和哺乳期。评估了非妊娠和妊娠母鼠、3周龄后代以及成年后代（14周龄）的脑抗氧化能力（GSH/GSSG比率）、脑细胞因子（IL-1β、IL-6、IL-10、IL-17、TNF-α、IFN-γ）和肠道微生物群（16S rRNA V3-V4区测序）。成年后代还通过筑巢行为筛选分为NNB和LNB表型，分析生物标志物与行为表型的关联。研究得出以下结论：妊娠和ART均降低母鼠脑GSH/GSSG比率，ART降低母鼠脑细胞因子浓度，但3周龄后代未受影响；成年后代中，ART暴露改变肠道微生物群β多样性，但整体细胞因子无差异；按行为表型分析，ART暴露的NNB后代脑细胞因子（IL-6、IL-10、IL-17）升高，而LNB后代无变化，且肠道微生物群组成因表型而异。研究表明围产期ART暴露可能通过脑-免疫-肠道轴对后代产生长期影响，且该影响依赖于行为表型。论文发表在《Brain, Behavior, and Immunity》。
**主要关键技术与方法**
1. **动物模型**：利用南非西北大学饲养的鹿鼠（*P. maniculatus bairdii*）亚种，该品系自发出现行为表型多样亚群。
2. **药物暴露**：通过饮水给予TDF（60 mg/kg/day）和FTC（40 mg/kg/day），模拟人PrEP水平，每日监测饮水量以确认摄入。
3. **脑氧化应激与免疫分析**：采用LC-MS/MS测定脑组织还原型与氧化型谷胱甘肽比率（GSH/GSSG）评估氧化还原状态；使用Bio-Plex Pro Mouse TH17 Cytokine Panel多重检测脑组织促炎（IL-1β、IL-6、IL-17、TNF-α、IFN-γ）和抗炎（IL-10）细胞因子。
4. **肠道微生物群分析**：提取粪便DNA，扩增16S rRNA基因V3-V4区，使用Illumina MiSeq平台测序，经DADA2构建ASV表，Qiime2平台计算α多样性（Chao1、Shannon）和β多样性（Bray-Curtis），ANCOM鉴定差异丰度分类群。
5. **行为表型筛选**：成年后代单笼饲养，连续7天提供定量棉花，计算每日筑巢量及总巢分，根据总巢分分布和日内变异系数区分NNB（25-50百分位）和LNB（上75百分位）小鼠，每组各8只。
**研究结果**
**3.1 非妊娠母鼠与妊娠母鼠**
- **3.1.1 GSH/GSSG**：两因素方差分析显示ART处理（p=0.005）和妊娠状态（p=0.0003）均显著降低脑GSH/GSSG比率，但无交互作用。妊娠母鼠比率低于非妊娠母鼠，ART组趋势更明显。
- **3.1.2 脑细胞因子浓度**：大多数细胞因子（除IL-6和IL-10）受妊娠和ART处理的主效应影响。ART暴露的妊娠母鼠中IL-1β、IL-6、IL-10浓度低于对照组；非妊娠母鼠中IFN-γ和TNF-α浓度低于对照组。妊娠本身降低IL-1β、TNF-α，升高IL-10。
- **3.1.3 肠道微生物群组成**：妊娠降低Chao1多样性（p=0.0002），但不影响Shannon指数。β多样性（Bray-Curtis）在妊娠与非妊娠间显著不同（p=0.001），ART仅改变非妊娠小鼠的群落组成（p=0.001）。
**3.2 3周龄及成年后代（不考虑筑巢表型）**
- **3.2.1 GSH/GSSG**：3周龄和成年后代的GSH/GSSG比率在ART与对照组间无显著差异。
- **3.2.2 脑细胞因子浓度**：3周龄后代中，ART组IFN-γ趋于升高（p=0.06），其余无差异；成年后代中所有细胞因子浓度在两组间相似。
- **3.2.3 肠道微生物群组成**：3周龄后代α和β多样性无差异。成年后代中，α多样性无差异，但β多样性显著不同（p=0.001）。ANCOM鉴定三个差异科：ART组中Butyricicoccaceae和Lachnospiraceae丰度升高，Erysipelotrichaceae降低；属水平Butyricicoccus升高，Faecalibaculum和Gordonibacter降低。
**3.3 成年后代筑巢表型**
- **3.3.1 行为结果**：总巢分与日变异系数呈负相关，两组斜率相似。ART与对照组间巢分分布无差异。从每组中选出8只NNB和8只LNB小鼠。
- **3.3.2 GSH/GSSG**：存在ART-表型交互作用（p=0.038），但主效应不显著。
- **3.3.3 脑细胞因子浓度**：除IFN-γ外，所有细胞因子存在显著交互作用。ART暴露的NNB后代中IL-6、IL-10、IL-17浓度高于对照组NNB；ART暴露的LNB后代中IL-1β、IL-6、IL-10、IL-17、TNF-α浓度低于ART暴露的NNB后代。对照组NNB与LNB间无差异，ART暴露的LNB与对照组LNB间无差异。
- **3.3.4 肠道微生物群组成**：ART暴露的NNB后代Chao1多样性低于对照组NNB；ART暴露的LNB后代Chao1高于ART暴露的NNB，Shannon高于对照组LNB。β多样性整体显著不同（p=0.001），成对比较显示对照组LNB与NNB不同（p=0.024），ART暴露显著改变LNB（p=0.001）而非NNB（p=0.192）的群落组成。ANCOM识别多个差异丰度分类群，包括Butyricicoccaceae（ART LNB vs 对照LNB升高）、Deferribacteraceae（ART NNB vs 对照NNB降低）、Tannerellaceae（ART NNB升高，LNB相反）。属水平Oscillospirales UCG-10、Butyricicoccus、Mucispirillum、Parabacteroides、Lachnospiraceae AC2044等差异显著。
**讨论与结论**
讨论部分指出，妊娠和ART均降低母鼠脑抗氧化能力，但后代中未观察到该效应，可能与鹿鼠特异性保护机制有关。ART在母鼠中表现出免疫抑制，而成年后代中NNB小鼠出现促炎反应，LNB小鼠则无此变化，提示LNB表型可能具有抗炎缓冲能力，其肠道中短链脂肪酸产生菌（如Lachnospiraceae、Butyricicoccus）丰度升高可能介导抗炎效应。研究还发现肠道微生物群变化与行为表型相关，支持脑-免疫-肠道相互作用的假说。局限性包括未考虑性别变量、样本量较小、未使用亲本已知表型配对以及全脑匀浆无法区分脑区特异性效应。
**研究结论**：综上所述，围产期ART暴露虽然在成年雌性母鼠中与抗炎效应相关，但在其后代中与持久促炎效应相关，该效应未在LNB小鼠中观察到，因此提示了潜在独特的脑-免疫相互作用，需要进一步研究。
