孕期母体病毒感染对胎儿大脑的影响：新发现的病理细胞及其意义

为探究胎儿神经精神疾病起源，研究人员用食蟹猴研究母体感染流感病毒（FLUAV）和寨卡病毒（ZIKV）的影响，发现胎儿脑白质中特殊 “包含细胞”（ICs），或与疾病相关。

　　孕期母体感染与胎儿神经精神疾病的关联一直是医学研究的重要课题。长久以来，科学家们都在努力探寻胎儿神经精神疾病的根源，大量研究提示，病毒或炎症对发育中大脑的损伤可能是关键因素。特别是胎儿白质，在髓鞘形成、轴突生长和深部白质束建立的过程中，极易受到伤害。然而，由于人类中枢神经系统的复杂性和漫长的产前发育过程，胎儿大脑即使受到轻微损伤，也可能在日后产生重大影响，但这些细微的损伤却难以被发现。许多患有认知、神经行为或神经精神疾病（如自闭症、发育迟缓、精神分裂症、癫痫）的患者，大脑解剖结构往往没有明显的宏观或微观变化，仅存在一些微妙的组织学、分子或电路改变，其在疾病发生中的作用尚不明确。此外，胎儿白质易受多种因素影响，包括母体感染、免疫状态差异等，而这些影响背后的机制也有待揭示。

为了深入了解这些问题，华盛顿国家灵长类研究中心（Washington National Primate Research Center，WaNPRC）等机构的研究人员展开了一项重要研究。研究成果发表在《Acta Neuropathologica Communications》上。

研究人员以食蟹猴（Macaca nemestrina）为模型，研究孕期母体感染流感病毒（Influenza A virus，FLUAV）和寨卡病毒（Zika virus，ZIKV）对母体和胎儿的影响。研究样本来自 5 个队列，包括怀孕的非人灵长类动物（nonhuman primate，NHP）和人类样本，涵盖胎儿 NHP 对照组、胎儿 NHP - 母体 ZIKV 感染组、胎儿 NHP - 母体 FLUAV 感染组、新生儿 NHP 围产期缺氧缺血组以及人类婴儿尸检队列。

研究采用了多种技术方法。在动物实验方面，严格按照相关规范进行动物实验操作，包括病毒接种、动物护理等。通过皮下接种 ZIKV 和多种途径接种 FLUAV，感染健康怀孕的食蟹猴，并在不同时间点进行剖腹产和尸检。在检测分析方面，运用病毒 RNA 检测试验（如实时定量聚合酶链反应，RT - qPCR）和噬斑试验来检测病毒；对动物进行尸检并采集组织样本，进行组织学、免疫组化和电子显微镜观察，以分析胎儿大脑病理变化。

研究结果显示：

1. 包含细胞（ICs）的发现：在部分胎儿的大脑深部白质中，研究人员发现了一种特殊的细胞 —— 包含细胞（inclusion cells，ICs）。ICs 具有独特的形态，其细胞核呈圆形，核周细胞质丰富，含有大量嗜酸性颗粒状包涵体，这些包涵体经 Periodic acid - Schiff - diastase stain（PASd）染色呈强阳性。
2. ICs 的特征：免疫组化研究表明，ICs 表达星形胶质细胞抗原（如 Glial fibrillary acidic protein，GFAP 和 SRY - box 2，SOX2）、溶酶体抗原（如 Lysosomal - associated membrane protein 1，LAMP1 和 Lysosomal - associated membrane protein 2，LAMP2）以及自噬体抗原 p62，但不表达小胶质细胞、少突胶质细胞或神经元的特异性标记。电子显微镜观察显示，ICs 的细胞质包涵体与脂褐素相似，但不具有自发荧光，且细胞内含有丰富的溶酶体和少量自噬体。
3. ICs 的分布：ICs 主要集中在大脑深部白质的特定区域（IC region，ICR），该区域位于丘脑腹外侧的深部白质，在不同队列中，ICs 的分布和密度存在差异。IC - rich 胎儿的 LAMP1 和 LAMP2 免疫反应性显著增强，且 ICs 的数量与 LAMP1 或 LAMP2 的免疫反应性呈正相关。
4. 小胶质细胞的激活：在 IC - rich 的白质区域，小胶质细胞表达 Ionized calcium - binding adapter molecule 1（IBA1）和 Cathepsin S（CTSS），且光学密度测定显示，FLUAV 和 INT - ZIKA 组的 IBA - 1 免疫反应性显著高于其他组，部分 IBA - 1 阳性细胞呈现激活特征。
5. 与病毒感染的关系：病毒检测结果表明，病毒在胎儿大脑中的检测率较低，且 ICs 的存在与胎儿大脑感染无明显关联，同时，血清学检测也未发现与 ICs 相关的病原体血清阳性。
6. ICs 与其他损伤的关系：研究还发现，在围产期缺氧缺血损伤的大脑中未检测到 ICs，这表明 ICs 可能是母体病毒感染导致的胎儿白质损伤的特异性指标。

研究结论和讨论部分指出，ICs 的出现可能是母体 - 胎盘 - 胎儿炎症反应的结果，与星形胶质细胞和小胶质细胞的反应性相关。ICs 集中在白质束的 “交叉路口”，这一区域在神经发育过程中易受损伤。不同病原体感染以及不同的接种和分娩时间间隔，会影响 ICs 的出现频率。虽然目前尚不清楚 IC - rich 表型的临床后果，但它可能是一种短暂的、具有保护作用的现象，也可能是神经发育异常的早期阶段。此前多项研究表明，母体感染会影响后代的神经发育结局，本研究中观察到的白质改变与胎儿大脑病毒感染之间没有直接关系，推测 IC - rich 表型可能是对母体病毒接种或其他应激引发的细胞因子或体液介质的反应。

总的来说，该研究发现了母体病毒感染后胎儿大脑深部白质中 ICs 这一独特的细胞表型，为理解胎儿神经精神疾病的起源提供了新的视角。尽管目前还存在一些局限性，如样本量有限，无法直接将 ICs 相关的胶质细胞变化与髓鞘形成缺陷和神经认知功能联系起来，但这一研究成果为后续研究奠定了重要基础，有望推动对胎儿大脑发育和神经精神疾病发病机制的深入探索。