《Development》母体免疫反应会引发自闭症等神经发育障碍吗?

新的研究表明，小鼠胚胎中的小胶质细胞会对母体免疫反应做出反应，以一种持久的方式影响大脑发育。这可能会改变我们对神经发育障碍的理解。

　　

哈佛大学的研究人员发现，母体对怀孕小鼠病毒感染的免疫反应可以通过胚胎大脑中的小胶质细胞检测到，从而改变基因调控，这种方式一直持续到幼年阶段。这一发现有助于解释自闭症等神经发育障碍的起源，并为治疗干预提供新的途径。

没有父母愿意让他们的孩子暴露在严重感染的风险中，尤其是在子宫里的时候。然而，你知道怀孕期间对病毒感染的免疫反应也会影响胎儿的发育吗?

来自剑桥哈佛大学的研究人员发现，怀孕小鼠的免疫反应被发育中的胚胎中一种特定类型的脑细胞检测到，并改变了大脑中基因的调节方式——这种变化在幼年小鼠中持续存在。今天(5月22日)发表在《Development》杂志上的这项研究揭示了母体免疫反应如何影响胚胎大脑发育的新思路，并可能帮助科学家了解自闭症等神经发育障碍的起源。

了解胚胎对母体免疫的反应

长期以来，科学家们一直怀疑胎儿接触传染性细菌可能会增加患精神分裂症和自闭症谱系障碍等神经系统疾病的风险。还有证据表明，在怀孕期间对抗感染可能会影响子宫内后代的生长，即使胚胎本身没有被感染。然而，胚胎如何识别父母的免疫反应以及对其发育的确切影响尚不清楚。

在他们最新的研究中，由Paola Arlotta教授领导的哈佛大学研究小组在小鼠胚胎大脑中发现了一种特殊的细胞类型，这种细胞会对母体的免疫反应做出反应。研究人员使用一种模拟病毒的化合物来刺激怀孕小鼠的免疫反应，而不会引起实际感染。然后，他们通过评估哪些基因被打开或关闭来描述胚胎大脑细胞的反应。利用这种方法，科学家们证明了一种叫做“小胶质细胞”的细胞可以感知母体的免疫反应。“小胶质细胞是大脑的免疫细胞。它们在炎症和感染中起着关键作用，在健康的大脑发育中也具有基本功能，”Arlotta解释道。

小胶质细胞在大脑发育中的作用

在母亲的免疫反应之后，胚胎小胶质细胞会改变哪些基因被激活或被灭活，这也发生在周围的脑细胞中，比如神经元。有趣的是，邻近细胞中基因调控的变化取决于大脑中是否存在小胶质细胞；当研究人员用没有小胶质细胞的小鼠重复实验时，其他脑细胞对母体免疫反应没有反应。

尽管大多数病毒感染通常是短暂的，但科学家们发现，在免疫反应消退后，母体免疫系统在胚胎脑细胞中引起的变化会持续很长时间。“基于先前的研究表明，暴露于早期感染的小胶质细胞在成年期对刺激的反应不同，我们假设母体的免疫反应可以诱导小胶质细胞基因调控的变化，这种变化在出生后持续存在，”该研究的合著者Bridget Ostrem博士说。

这项研究增强了我们对人类神经发育障碍的细胞基础的理解。“我们的研究结果表明，小胶质细胞作为治疗母体感染的潜在靶点，”Ostrem说，尽管还有更多的工作要做。哈佛大学研究员Nuria博士Domínguez-Iturza补充说:“接下来，确定我们在这项研究中观察到的变化对长期行为的影响将是至关重要的。”

参考文献:“Fetal brain response to maternal inflammation requires microglia” 22 May 2024, Development.