生物通報(bào)道：哺乳動(dòng)物用乳汁喂養(yǎng)自己的后代，但母乳可不只是單純的營養(yǎng)源，它還能幫助年幼的動(dòng)物應(yīng)對(duì)未來的挑戰(zhàn)。最新研究顯示，鼠媽媽可以通過改變母乳中的細(xì)胞因子水平，來促進(jìn)其后代的記憶力。

Weill Cornell醫(yī)學(xué)院的劉秉方（音譯Bingfang Liu）發(fā)現(xiàn)，如果雌性小鼠缺乏一種TNF蛋白，它們?nèi)橹�中的�?xì)胞因子水平就比較低，細(xì)胞因子是參與免疫應(yīng)答啟動(dòng)的化學(xué)物質(zhì)。如果幼鼠食用這種缺乏細(xì)胞因子的乳汁，就會(huì)長出更大的海馬體（海馬體是大腦中涉及空間記憶的部分）。結(jié)果使這些幼鼠能夠更好的完成迷宮，記住物體的所在位置，這種影響一直持續(xù)到小鼠成年后。

“TNF是免疫系統(tǒng)的一部分，我們認(rèn)為它可以作為一種環(huán)境感應(yīng)器，對(duì)壓力或食物供給等條件進(jìn)行應(yīng)答，”領(lǐng)導(dǎo)這一研究的Miklos Toth說。“通過TNF，母鼠可以將后代的認(rèn)知能力，與自己所經(jīng)歷的環(huán)境條件匹配起來。”這一研究于十二月一日發(fā)表在Nature Neuroscience雜志上。

TNF（腫瘤壞死因子α）是免疫系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵部分，高水平的TNF可以幫助機(jī)體抵御感染。近來科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，大腦中也存在低水平的TNF。

為了檢測(cè)TNF水平對(duì)學(xué)習(xí)和記憶的影響，Toth的研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了完全缺乏TNF的小鼠模型。最初，這些TNF缺陷型小鼠表現(xiàn)正常。但研究人員很快發(fā)現(xiàn)，它們的后代擁有更好的空間記憶力。

“將幼鼠體內(nèi)的TNF去除，絲毫無損于它們的記憶，” Toth說。“但如果對(duì)母鼠這樣做，就會(huì)對(duì)其后代產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。這完全出乎我們的意料。”

研究人員還發(fā)現(xiàn)，TNF缺陷型母鼠喂養(yǎng)的幼鼠記憶力更佳，即使這些幼鼠是正常母鼠的后代。這說明，TNF的影響不是在子宮內(nèi)形成的。研究顯示，TNF缺陷型小鼠的乳汁中，至少有五種細(xì)胞因子水平特別低。

當(dāng)幼鼠飲用這種乳汁后，海馬體會(huì)產(chǎn)生更多的神經(jīng)元，突觸基因的活性增強(qiáng)。研究人員將上述五種細(xì)胞因子混合在一起給幼鼠喂食，結(jié)果減少了幼鼠海馬體的神經(jīng)元生長，這些幼鼠的記憶力也處于正常水平。

當(dāng)母鼠處于艱難環(huán)境中時(shí)，體內(nèi)的TNF水平下降。而這使它們的后代擁有更好的空間記憶，這也許能幫助幼鼠尋找稀缺的資源。Toth指出，記憶力增強(qiáng)需要更多能量，在不必要的情況下并沒有太大優(yōu)勢(shì)，因此母乳的適應(yīng)性編程很重要。目前，研究人員準(zhǔn)備在實(shí)驗(yàn)室中模擬環(huán)境壓力，以進(jìn)一步分析這一機(jī)制。

目前，還無法斷言人類中是否也存在上述機(jī)制。不過Toth認(rèn)為，這一機(jī)制應(yīng)該是進(jìn)化保守的。他指出，如果TNF的確影響人類記憶，那么多半是在子宮內(nèi)起作用，而不是通過母乳。

研究人員還強(qiáng)調(diào)，炎癥性腸病或風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的患者常常服用抑制TNF的藥物，此前這些藥物對(duì)孕婦來說并沒有禁忌，而新研究標(biāo)明這類藥物可能會(huì)對(duì)下一代產(chǎn)生影響。

不過，Texas大學(xué)的免疫學(xué)家Roberto Garofalo認(rèn)為，人類乳汁中的TNF可能并沒有生物活性，因?yàn)槿橹�中同時(shí)含有可以失活TNF的可溶性受體。

（生物通編輯：葉予）

生物通推薦原文摘要：

Maternal hematopoietic TNF, via milk chemokines, programs hippocampal development and memory

Tumor necrosis factor α (TNF) is a proinflammatory cytokine with established roles in host defense and immune system organogenesis. We studied TNF function and found a previously unidentified physiological function that extends its effect beyond the host into the developing offspring. A partial or complete maternal TNF deficit, specifically in hematopoietic cells, resulted in reduced milk levels of the chemokines IP-10, MCP-1, MCP-3, MCP-5 and MIP-1β, which in turn augmented offspring postnatal hippocampal proliferation, leading to improved adult spatial memory in mice. These effects were reproduced by the postpartum administration of a clinically used anti-TNF agent. Chemokines, fed to suckling pups of TNF-deficient mothers, restored both postnatal proliferation and spatial memory to normal levels. Our results identify a TNF-dependent 'lactrocrine' pathway that programs offspring hippocampal development and memory. The level of ambient TNF is known to be downregulated by physical activity, exercise and adaptive stress. We propose that the maternal TNF–milk chemokine pathway evolved to promote offspring adaptation to post-weaning environmental challenges and competition.