生物通報道：哺乳動物用乳汁喂養自己的后代，但母乳可不只是單純的營養源，它還能幫助年幼的動物應對未來的挑戰。最新研究顯示，鼠媽媽可以通過改變母乳中的細胞因子水平，來促進其后代的記憶力。

Weill Cornell醫學院的劉秉方（音譯Bingfang Liu）發現，如果雌性小鼠缺乏一種TNF蛋白，它們乳汁中的細胞因子水平就比較低，細胞因子是參與免疫應答啟動的化學物質。如果幼鼠食用這種缺乏細胞因子的乳汁，就會長出更大的海馬體（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，這種影響一直持續到小鼠成年后。

“TNF是免疫系統的一部分，我們認為它可以作為一種環境感應器，對壓力或食物供給等條件進行應答，”領導這一研究的Miklos Toth說。“通過TNF，母鼠可以將后代的認知能力，與自己所經歷的環境條件匹配起來。”這一研究于十二月一日發表在Nature Neuroscience雜志上。

TNF（腫瘤壞死因子α）是免疫系統的一個關鍵部分，高水平的TNF可以幫助機體抵御感染。近來科學家們發現，大腦中也存在低水平的TNF。

為了檢測TNF水平對學習和記憶的影響，Toth的研究團隊構建了完全缺乏TNF的小鼠模型。最初，這些TNF缺陷型小鼠表現正常。但研究人員很快發現，它們的后代擁有更好的空間記憶力。

“將幼鼠體內的TNF去除，絲毫無損于它們的記憶，” Toth說。“但如果對母鼠這樣做，就會對其后代產生深遠的影響。這完全出乎我們的意料。”

研究人員還發現，TNF缺陷型母鼠喂養的幼鼠記憶力更佳，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形成的。研究顯示，TNF缺陷型小鼠的乳汁中，至少有五種細胞因子水平特別低。

當幼鼠飲用這種乳汁后，海馬體會產生更多的神經元，突觸基因的活性增強。研究人員將上述五種細胞因子混合在一起給幼鼠喂食，結果減少了幼鼠海馬體的神經元生長，這些幼鼠的記憶力也處于正常水平。

當母鼠處于艱難環境中時，體內的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，記憶力增強需要更多能量，在不必要的情況下并沒有太大優勢，因此母乳的適應性編程很重要。目前，研究人員準備在實驗室中模擬環境壓力，以進一步分析這一機制。

目前，還無法斷言人類中是否也存在上述機制。不過Toth認為，這一機制應該是進化保守的。他指出，如果TNF的確影響人類記憶，那么多半是在子宮內起作用，而不是通過母乳。

研究人員還強調，炎癥性腸病或風濕性關節炎的患者常常服用抑制TNF的藥物，此前這些藥物對孕婦來說并沒有禁忌，而新研究標明這類藥物可能會對下一代產生影響。

不過，Texas大學的免疫學家Roberto Garofalo認為，人類乳汁中的TNF可能并沒有生物活性，因為乳汁中同時含有可以失活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.