近日，西北农林科技大学动物医学院赵善廷教授和朱晓岩副教授与西安医学院柴学军教授等合作，在《Nature Communications》在线发表题为“Disruption of tryptophan metabolism by high-fat diet-triggered maternal immune activation promotes social behavioral deficits in male mice”的研究论文，揭示了母体孕期肥胖诱导的免疫-代谢失调如何影响胎儿脑发育及子代行为表型的机制。动物医学院已毕业博士研究生孙朋浩和王梦丽为共同第一作者，赵善廷教授、朱晓岩副教授和柴学军教授为论文共同通讯作者。

有研究显示，目前有超过半数的育龄女性在怀孕时处于超重或肥胖状态。流行病学研究表明，母体孕期肥胖可能增加子代神经发育障碍的风险，尤其是自闭症谱系障碍。这类障碍以刻板行为和社交互动障碍为特征，且在男性中的发病率比女性高2-4倍。然而，针对这些神经发育障碍的有效干预措施仍然有限，探究母体孕期健康如何影响胎儿发育对预防和治疗策略的制定至关重要。研究团队发现，孕期肥胖诱发母体免疫激活是导致子代雄性小鼠出现社交行为缺陷的关键。其基本机制是，孕期高脂饮食会增加母体血清中脂多糖水平及促炎细胞因子过度产生，引起母体免疫激活。这种免疫改变进而扰乱母体色氨酸代谢平衡，促进神经毒性犬尿氨酸代谢物在胚胎脑中积累。过量的犬尿氨酸代谢物引发胎儿大脑的氧化应激反应，最终导致胎儿新皮质中的神经元迁移缺陷，从而影响子代的社交行为发育。

值得注意的是，该研究团队成功通过三种不同策略有效改善了子代的社交行为缺陷：一是缓解母体免疫激活；二是特异性阻断犬尿氨酸代谢途径；三是通过补充谷胱甘肽合成前体N-乙酰半胱氨酸以减轻氧化应激。这些干预措施的成功证实了母体免疫代谢稳态对雄性小鼠行为发育的决定性作用，强调了母体免疫-代谢平衡在塑造子代行为方面的重要性。该研究首次系统阐明母体饮食诱导的免疫-代谢失调对胎儿脑发育的深远影响，深化了对母体健康与子代大脑发育关系的理解。该研究通过精确解析高脂饮食、母体免疫应答和色氨酸代谢之间的复杂关联，为理解大脑发育障碍的性别差异机制提供了重要线索，也为改善子代大脑发育提供了新的干预靶点，同时为孕期营养干预和免疫调节的药物开发奠定了坚实的理论基础。

该研究得到了西安医学院高层次引进人才基金项目（2018RCYJ04）、陕西省重点研发计划项目（2020QFY10-04）、四川省"天府学者"特聘专家项目（2020-120）、日本杜仲研究会第17次杜仲研究补助金（2022）和农业科技创新项目（CAAS-ZDRW202308）等项目的资助。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-57414-4