Science：母乳中的“秘密武器”！一种脂肪酸就能独立重塑婴儿T细胞，终身抗感染

当下母婴领域持续热议“生命早期1000天是塑造终身健康不可逆窗口期”，大量科普内容都指出生命早期的营养接触会长久改变人体生理状态、远期患病风险，但母体日常饮食究竟通过何种分子通路调控新生儿免疫系统，长期以来始终缺少清晰完整的机制解释。

母乳一直被大众视作婴儿专属“天然免疫宝库”，内部融合脂肪酸、免疫球蛋白、细胞因子、益生菌等上百种活性物质，而母乳成分又直接由母亲膳食决定，各类分子相互交织干扰，这也让科研人员很难拆分单一营养分子的独立作用。

过往科学界与大众普遍默认母乳喂养的多重保护效果，是所有组分协同发挥作用的综合结果，由此衍生出一个极具价值的核心疑问：母乳中是否存在某一种单纯膳食来源分子，仅凭自身就能直接重塑新生儿T细胞发育，甚至刻下持续数十年的长效免疫印记？

母体膳食会显著调控母乳内各类脂肪酸的含量，这也是母婴营养领域长期关注的方向，但此前没有研究证实某一种母乳脂肪酸能够脱离其他物质，独立完成新生儿免疫程序的重编程，而反式异油酸（trans-vaccenic acid，TVA）的发现填补了这一空白。

TVA是人类母乳中含量最高的天然反式脂肪酸，人体自身完全无法合成，只能依靠母亲日常摄入牛、羊等反刍动物的肉与乳制品获取，这一点和大众谈之色变的工业氢化反式脂肪存在本质区别。

团队此前已证实膳食TVA能够提升成年小鼠CD8⁺效应T细胞活性、强化抗肿瘤免疫，在此基础上，这项发表于Science的全新研究进一步聚焦母婴传递场景，完整解析母体TVA经由母乳影响新生儿免疫的完整链条。

研究团队设置不含TVA的对照饲料、0.1%与1%两种TVA强化饲料喂养哺乳期母鼠，结果发现两组TVA饮食母鼠分泌的母乳中脂肪酸浓度水平相近，对照组母乳则完全检测不到TVA。

幼崽依靠母乳持续摄入TVA，血清内该脂肪酸水平会随哺乳时间逐步累积，全程不会干扰幼崽正常体重增长，直观排除TVA影响生长发育的顾虑。

持续两周摄入富含 TVA 母乳的幼崽，脾脏、胸腺两类核心免疫器官体积明显增大，脾脏内总免疫细胞、CD4⁺、CD8⁺T细胞、树突细胞等免疫群体数量全面上升，其中作为适应性免疫根基的初始CD4⁺T细胞出现特异性大幅扩增，其余免疫亚群无无差别异常增殖，说明TVA靶向作用于T细胞发育通路。

研究同步开展单细胞核多组学测序，整合转录组与染色质开放图谱数据，清晰还原TVA重塑新生儿初始CD4⁺T细胞的完整分子轴：TVA会特异性抑制T细胞表面受体GPR43的活性，解除该受体的免疫抑制效应，进而激活下游cAMP–PKA信号级联反应，这条通路不依赖传统CREB转录因子，而是专门提升基因组架构蛋白CTCF的DNA结合活性。

活化后的CTCF会和Th1谱系核心转录因子TBX21协同重塑染色质空间结构，扭转新生儿天然偏向Th2的免疫基线，推动免疫应答向抗病毒、抗细菌的Th1型倾斜。

为验证这条通路的唯一性，研究对比母乳中含量最高的油酸、亚油酸、棕榈油酸，以及其他常见反式脂肪酸反油酸、共轭亚油酸，只有TVA能够诱导Th1极化。同时利用Gpr43、Tbx21基因敲除小鼠反向验证，两种基因缺陷幼崽无法获得TVA带来的免疫增益，直接证实GPR43–cAMP–PKA–CTCF/TBX21通路是TVA起效的必需核心环节。

为区分产前母体积累TVA、产后母乳传递TVA两种暴露模式的差异，研究设计交叉寄养小鼠模型，仅孕期接触TVA、哺乳期饲喂普通母乳的幼崽，免疫功能与对照组无任何区别，只有出生后通过母乳持续获取TVA的幼崽才能获得免疫优势。

研究选用甲型H1N1流感PR8毒株、鼠伤寒沙门氏菌两大典型病原体开展幼崽感染实验，结果统一印证TVA母乳的保护效力：感染后幼崽生存概率显著提升，肺部、肝脏、脾脏内病原体载量大幅下降，肺部上皮损伤、组织炎症浸润明显减轻，IL-1β、TNF-α等促炎因子分泌量降低。

TVA组幼崽体内病毒特异性CD4⁺、CD8⁺T细胞活化速度更快，感染第7天即可达到普通组第10天才有的免疫峰值，更快启动清除病原体的免疫应答，有效缩短重症炎症周期。

更具突破性的是长效免疫印记实验，所有幼崽断奶后统一切换无TVA普通饲料，成年小鼠体内已完全检测不到TVA，但幼年喝过TVA母乳的个体，再次遭遇流感病毒攻击时依旧拥有更强的生存能力。

提取成年小鼠初始CD4⁺T细胞体外检测，CTCF转录活性、Th1分化潜能仍显著高于对照组，证明新生儿阶段短暂的TVA暴露，永久改写了T细胞的发育记忆。

而若将TVA补充窗口延后至断奶后5–8周，成年后无法形成同等抗病毒保护，体外实验也证实只有新生儿阶段的初始CD4⁺T细胞对TVA敏感，成熟成年T细胞不会发生重编程，锁定了出生0–3周哺乳阶段是TVA塑造终身免疫的唯一关键窗口期，这也为当下“生命早期营养干预”的大众科普提供坚实分子证据。

过继转移实验进一步排除其他机体因素干扰，将TVA暴露与普通来源的初始CD4⁺T细胞1:1混合输入免疫缺陷受体小鼠，病毒感染后源自TVA组的T细胞在脾脏、肺组织中增殖、Th1分化能力全面占优，直接证明TVA对T细胞的改造是细胞固有属性，并非体内环境间接造成。

研究同时排除母乳微生物、其他免疫蛋白的干扰变量，检测母乳IgA、乳铁蛋白、IL-1β、IL-7等经典免疫保护因子，TVA饲料与对照组母鼠乳汁含量完全持平。

16S rRNA测序、LIME-seq多组学分别分析母乳、幼崽粪便微生物群落，两组菌群多样性、物种组成、微生物甲基化代谢特征均无明显差异，笼舍饲养环境才是菌群波动主要来源，彻底说明TVA的免疫调控作用无需借助微生物或其他母乳活性物质，单一脂肪酸分子即可独立完成免疫编程。

为将小鼠实验结论落地到大众最关心的人类婴幼儿场景，团队分离人脐带血来源新生儿初始CD4⁺T细胞开展体外培养，添加TVA处理后同样出现明显Th1极化，和动物实验结果完全一致。

针对临床高危早产儿群体的样本分析更贴合当下儿科热议的支气管肺发育不良（BPD）难题：早产儿血液内TVA浓度和促免疫成熟因子IL-2呈正相关，和介导过敏、弱抗感染的IL-4呈负相关，IFN-γ/IL-4比值显著升高，直观反映TVA平衡早产儿Th1/Th2免疫失衡。

母乳TVA含量越高，对应早产儿发生BPD的风险越低，血清TVA水平同样和肺部炎症患病概率负相关，为早产儿肺部损伤的营养预防开辟全新思路。

综合小鼠机制、病原体感染、窗口期印记、人体细胞与早产儿临床多维度数据，这项研究清晰确立母体膳食来源TVA作为连接母体饮食与新生儿免疫系统的关键信号分子，打破过去“母乳多种成分协同起效”的固有认知，证实仅依靠一种膳食脂肪酸，就能完整编程新生儿T细胞发育、短期抗感染能力与长达成年的持久免疫记忆。

同时该研究厘清大众对反式脂肪酸的片面恐慌，区分工业氢化有害反油酸与乳制品天然TVA的完全不同生理效应，动物实验证实TVA不会诱发动脉粥样硬化损伤，为哺乳期妈妈膳食选择提供科学依据。

从产业与临床层面，该成果也指明全新优化方向，未来可通过调整哺乳期膳食结构提升母乳TVA水平，或是针对早产儿研发添加TVA的特殊母乳强化剂、新型婴儿配方奶粉，借助生命早期黄金窗口期夯实婴幼儿免疫基础，从源头降低感染、慢性炎症相关疾病的终身发病风险，为母婴精准营养干预提供了可落地的分子靶点与理论支撑。

参考资料：

[1]Hao Fan et al, Maternal trans-vaccenic acid shapes neonatal T cell development and early-life immune imprinting, Science (2026). DOI: 10.1126/science.aea4041.

来源 | 生物谷

编辑 | 木白