大脑类器官详细揭示了孕期饮酒的危害

加州大学圣地亚哥分校的研究人员利用人脑类器官研究了产前酒精暴露对神经发育的影响，揭示了分子细节上的显著危害。

　　

   

   

实验室培养的类脑器官帮助研究人员探索人类大脑发育的早期阶段。    

怀孕期间饮酒对未出生婴儿的健康发育构成严重威胁。怀孕期间没有已知的安全饮酒量。

产前酒精暴露(PAE)的后果反映在胎儿酒精谱系障碍的不同诊断中。在谱系的一端，生长缺陷和生理差异定义了胎儿酒精综合症(FAS)，但在大多数情况下，不可逆的脑损伤导致行为和学习挑战，即使没有身体上的影响。专家估计，1.1 - 5%的美国学生——20人中就有1人——可能受到PAE的影响，其中一些人经历了FAS。

虽然胎儿酒精谱系障碍的临床影响有很好的记录，但对人类胎儿大脑皮层的精确分子影响还没有完全了解。在2022年11月16日发表的一项新研究中《Molecular Psychiatry》加州大学圣地亚哥医学院(University of California San Diego School of Medicine)的研究人员利用人脑类器官，更具体地记录了酒精暴露如何损害新脑细胞的发育和功能。

研究结果强调了酒精暴露对胎儿大脑的广泛威胁。造成的伤害是深远和广泛的，”加州大学圣地亚哥医学院儿科和细胞和分子医学系教授Alysson R. Muotri博士说。

利用人类诱导的多能干细胞，Muotri和他的同事们创造了三维的大脑器官，其发育过程类似于人类胎儿皮质生成——大脑外层的形成，包含许多高级功能，如推理、意识思维、情绪控制和语言。在胎儿大脑发育的不同阶段接触酒精会产生不同但无一例外的负面影响，从细胞过程的基本功能障碍，到大脑结构的错误构建，支持细胞(胶质瘤发生)和脑细胞之间连接(突触发生)的生成不足。研究人员随后通过电生理学记录来监测皮质类器官的电活动模式，记录并确认受损的皮质类器官功能。

这些发现改进了之前用动物模型进行的研究。“他们克服了非人类模型的次优再现，”合著者Miguel Del Campo博士说，他是加州大学圣地亚哥医学院的副教授，圣地亚哥雷迪儿童医院的医学遗传学家。“事实上，它们表明，类器官是一个有价值的模型，可以更好、更全面、更深入地评估酒精暴露对人类大脑发育的影响。”

合著者、加州大学圣地亚哥医学院儿科学教授Kenneth L. Jones博士解释说:“这是至关重要的，因为我们可以更好地看到哪些显著的生长和信号通路受到了干扰，并可能发现新的靶点，从治疗上阻止或预防产前酒精暴露的神经病理。好消息是，使用特定的实验药物，其中一些改变被逆转了。”