胎兒免疫系統(tǒng)發(fā)育遭到破壞，例如在母體中受到病毒感染，可能是后來出現(xiàn)某些神經(jīng)發(fā)育障礙的一個關(guān)鍵因素。由Weizmann研究所領(lǐng)導(dǎo)的這項研究發(fā)布在6月23日的《科學(xué)》（Science）雜志上。

這項研究大概能說明，在懷孕期間母親受到巨細(xì)胞病毒（CMV）的感染，影響她自身與胎兒的免疫系統(tǒng)，是如何在數(shù)年后提高后代罹患自閉癥或精神分裂癥風(fēng)險的。許多年前研究人員在一些流行病學(xué)研究中就已經(jīng)觀察到這種神經(jīng)發(fā)育疾病風(fēng)險增高，并在小鼠模型中進(jìn)行了證實。由免疫學(xué)系的Ido Amit博士和神經(jīng)生物學(xué)系的Michal Schwartz教授領(lǐng)導(dǎo)的這項研究，在細(xì)胞和分子水平上為這一風(fēng)險增高提供了一種可能的解釋。

Amit說：“以往的研究表明，在懷孕期間母親免疫系統(tǒng)遭到破壞的時間會影響孩子可能形成的腦損傷類型。例如，ren娠早期的病毒感染可提高自閉癥風(fēng)險（華人科學(xué)家Nature自閉癥研究獲重大突破 ），而ren娠晚期的感染會提高精神分裂癥風(fēng)險（Nature發(fā)布精神分裂癥里程碑研究）。我們已著手研究這些現(xiàn)象背后的機(jī)制，同時將焦點放在了免疫系統(tǒng)在大腦發(fā)育中所起的作用上。”

Amit和Schwartz實驗室的研究生Orit Matcovitch-Natan與其他成員一起研究了*存在于大腦中的免疫細(xì)胞——小膠質(zhì)細(xì)胞，其促成了大腦的發(fā)育與維持（Cell綜述：小膠質(zhì)細(xì)胞疾病 ）。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)在小鼠胎兒和新生小鼠中這些細(xì)胞的發(fā)育按三個不同的階段發(fā)生，與發(fā)育大腦平行同步：定位在胚胎大腦的早期細(xì)胞，小膠質(zhì)細(xì)胞前體和成體細(xì)胞。通過篩查這些細(xì)胞的基因組，對它們進(jìn)行廣泛的測試，科學(xué)家們可以根據(jù)激活的基因、它們的控制機(jī)制及表觀遺傳特征來定義每個階段?？茖W(xué)家們還確定了小膠質(zhì)細(xì)胞中某些基因的功能特征，這有助于深入地了解發(fā)育過程。

研究證實第二階段，即小膠質(zhì)細(xì)胞前體階段對破壞zui敏感。這一階段接近于出生時及不久以后，此時發(fā)育大腦會經(jīng)歷至關(guān)重要的“修剪”過程，在這一過程中神經(jīng)元間不合適的突觸會被剪掉。小膠質(zhì)細(xì)胞前體在修剪過程中起重要作用，幫助除去了不必要的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，塑造和增強(qiáng)了剩余神經(jīng)元間的。

當(dāng)科學(xué)家們將孕鼠大腦暴露于模擬CMV感染的合成材料下時，他們發(fā)現(xiàn)后代的小膠質(zhì)細(xì)胞前體的發(fā)育遭到破壞。一些與這些細(xì)胞成熟相關(guān)的基因在錯誤的時間表達(dá)，細(xì)胞比平常要早一些進(jìn)入成年期。之后小鼠后代表現(xiàn)出異常的行為，包括社交障礙和與精神分裂癥患者相似的行為。

Schwartz說：“我們發(fā)現(xiàn)大腦中免疫細(xì)胞的發(fā)育與大腦自身的發(fā)育同步至關(guān)重要。小鼠小膠質(zhì)細(xì)胞過早轉(zhuǎn)換至成年期導(dǎo)致了后來的大腦障礙。”盡管這些研究結(jié)果是在小鼠身上獲得，科學(xué)家們推測小膠質(zhì)細(xì)胞與大腦發(fā)育之間的協(xié)調(diào)性遭到破壞促成了人類中自閉癥和精神分裂癥這類的神經(jīng)發(fā)育障礙風(fēng)險增高?？茖W(xué)家們認(rèn)為，在母體中對病毒感染產(chǎn)生的強(qiáng)烈免疫反應(yīng)可能是擾亂小膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)育時間的原因。

“我們的研究為探究其他病毒對母親免疫系統(tǒng)，及對其后代大腦發(fā)育的影響鋪平了道路。它還可以推動研究神經(jīng)發(fā)育障礙以及它們與免疫系統(tǒng)的，”Orit Matcovitch-Natan說。

在另一系列的試驗中，Weizmann研究所的科學(xué)家們確立了小鼠大腦中小膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)育與腸道微生物——微生物組之間的關(guān)系。他們發(fā)現(xiàn)在沒有任何微生物的新生小鼠體內(nèi)，小膠質(zhì)細(xì)胞成熟延遲。這一研究發(fā)現(xiàn)表明在人類嬰兒中，塑造微生物組的一些因素——例如母乳喂養(yǎng)等自然因素，或抗生素等治療因素，有可能影響嬰兒大腦的免疫細(xì)胞及大腦發(fā)育。盡管當(dāng)前仍不清楚在小鼠中完成的這項研究與人類的相關(guān)程度，科學(xué)家們希望更深入地了解這一過程在未來可幫助嬰兒防止因母親免疫系統(tǒng)遭到破壞而引起的某些神經(jīng)系統(tǒng)疾病。

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