动物实验：母体高脂饮食对子代神经发育不利

    妊娠期间母体的饮食和代谢状态对其子代的神经发育起着至关重要的作用。2010年Sullivan等¹使用非人灵长类动物(nonhuman primate, NHP)模型来研究母体肥胖。该动物模型很好的模拟了高脂饮食（High Fat Diet, HFD）对个体的影响，包括母体在孕期中代谢情况。母体在孕前、孕中及生产后都被饲喂富含饱和脂肪酸的高脂饮食（HFD）。其幼崽从生后的第130天开始接受人类入侵者测试和新奇物体测试，用以评估其焦虑、恐惧和行为抑制情况。雌性幼崽在新奇物体测试中显示出较高的焦虑样情绪，雄性幼崽的攻击性行为增强。其他动物实验中，Yu等²发现妊娠期母体的高脂饮食与记忆和学习能力减弱相关；Augustynial等³发现妊娠期母体的高脂饮食与子代在压力下的应激反应升高有关；Naef等⁴发现妊娠期母体高脂饮食与子代奖赏回路异常有关。

人类母体：代谢异常可影响后代智力和情绪发育

    与以上动物研究结果一致的是，2014年研究人员Sullivan⁵及其团队曾报道，人类母体的代谢状态的异常，如肥胖及相关因素（炎症、高血糖和胰岛素抵抗），可对后代产生长期影响，即增加焦虑、抑郁、注意缺陷多动障碍（ADHD）和自闭症谱系障碍（ASD）的发生风险。2008年至2011年期间，Krzeczkowski 等^６在加拿大进行了一项旨在评估人类产前肥胖或高血糖暴露与3-4岁儿童的神经发育问题之间关系的队列研究。研究按身体质量指数（Body Mass Index, BMI）将母亲分为：1）正常组：18.5 kg/m²< BMI< 25 kg/m²；2）超重及肥胖组：BMI > 25 kg/m²，并通过韦氏学龄前儿童智力测验量表和儿童行为评估系统（第二版）对其孩子的智力、认知功能（语言IQ、操作IQ和总IQ）和行为问题进行评估。同时还纳入了家庭环境、母亲教育背景、母亲心理状态（抑郁）和母亲饮食对儿童的影响。研究发现，与低BMI相比，怀孕期间母体的高BMI与子代语言IQ、总IQ偏低有关，此外还可增加外化问题行为（注：外化问题行为是指反映儿童对外部环境消极反应的外在行为）出现的可能。然而，在校正产前饮食和家庭环境后，未得出前述结论。

母乳是影响神经发育的关键因素

    因母乳的营养成分会随着母体的膳食而发生变化，所以在研究母体高脂饮食（HFD）和肥胖与其后代神经发育的关系中，母乳可能是关键的营养因素。除了水，母乳还含有饱和脂肪酸、（单、多）不饱和脂肪酸、维生素A、维生素B₆、维生素B₁₂、维生素D、维生素E、叶酸、类胡萝卜素（叶黄素和玉米黄素）、碘、硒和低聚糖等。2016年Panagos和同事⁷发表了一篇旨在评估母亲肥胖与母乳成分关系的文章。该研究对孕前BMI大于30 kg/m²（高BMI组）和孕期BMI为18 kg/m²– 25 kg/m²（正常BMI组）的母亲进行了比较。实验对妊娠期34周至40周之间的母亲进行随访，其中决定以母乳为后代主要营养来源的母亲在产后4-10周提供母乳样本。随访期间，研究人员对母亲的BMI、饮食和母乳成分进行了评估，且婴儿在2月龄时进行皮褶厚度（STF）测量。研究发现，两组后代的STF值没有显著性差异，孕前高BMI组和正常BMI组妈妈的孕期饮食摄入量也没有差异。

    然而，两组母亲分娩的乳汁成分存在显著差异。具体来说，正常BMI组妈妈乳汁中的n-3脂肪酸（二十碳五烯酸、二十二碳五烯酸、二十二碳六烯酸即DHA）和类胡萝卜素（叶黄素和玉米黄素）的浓度高于高BMI组妈妈的乳汁。n-3脂肪酸和类胡萝卜素对婴儿神经发育至关重要，特别是DHA。DHA 因为在大脑（占大脑脂肪的10% – 35%）和视网膜中的高含量及其参与视觉和语言的发展而受到特别关注。在生命的第一年，DHA在神经网络（神经递质代谢、神经突触生长和树突复杂性）的结构和功能扩展中起着关键作用，因此对神经的正常发育起着重要作用⁸。相反，高BMI组母亲乳汁中n-6:n-3脂肪酸比例更高。这会促进炎症和疾病发生发展，因为n-6:n-3脂肪酸比例升高已被证明可促进白细胞介素-1、肿瘤坏死因子和白细胞介素-6的合成，并降低类胡萝卜素的浓度⁷。

    综上所述，母亲肥胖对婴儿神经发育有很大影响，其中母乳成分起着关键作用。

作者：Simone Memoli  and Judith Homberg，Radboud University

参考文献:

[1]Sullivan EL, Grayson B, Takahashi D, et al. Chronic consumption of a high-fat diet during pregnancy causes perturbations in the serotonergic system and increased anxiety-like behavior in nonhuman primate offspring. J Neurosci. 2010 Mar 10;30(10):3826-30.

[2]Yu H, Bi Y, Ma W, et al. Long-term effects of high lipid and high energy diet on serum lipid, brain fatty acid composition, and memory and learning ability in mice. Int J Dev Neurosci. 2010 May;28(3):271-6.

[3]Augustyniak RA, Singh K, Zeldes D, etal. Maternal protein restriction leads to hyperresponsiveness to stress and salt-sensitive hypertension in male offspring. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2010 May;298(5):R1375-82.

[4]Naef L, Srivastava L, Gratton A, et al.Maternal high fat diet during the perinatal period alters mesocorticolimbic dopamine in the adult rat offspring: reduction in the behavioral responses to repeated amphetamine administration. Psychopharmacology (Berl). 2008 Mar;197(1):83-94.

[5]Sullivan EL, Nousen EK, Chamlou KA.Maternal high fat diet consumption during the perinatal period programs offspring behavior. Physiol Behav. 2014 Jan 17;123:236-42.

[6]Krzeczkowski JE, Boylan K, Arbuckle TE, et al. Neurodevelopment in 3-4 year old children exposed to maternal hyperglycemia or adiposity in utero. Early Hum Dev. 2018 Oct;125:8-16.

[7]Panagos PG, Vishwanathan R, Penfield-Cyr A, et al. Breastmilk from obese mothers has pro-inflammatory properties and decreased neuroprotective factors. J Perinatol. 2016 Apr;36(4):284-90.

[8]Innis SM. Impact of maternal diet on human milk composition and neurological development of infants. Am J Clin Nutr. 2014 Mar;99(3):734S-41S.