在生命的早期,我们每个人都蕴含着无限的可能性。在这个微妙的时刻,胎盘不仅是我们与母亲之间的纽带,更是一扇窗户,透过它,科学家们现在可以窥见未来的健康轨迹。
今年6月在《细胞报告》杂志上发表的一项突破性研究,揭示了胎盘细胞如何映射出胎儿大脑的健康状况,这一发现可能会重塑我们对于生命早期发展的理解。
这篇文章将带您深入了解小胶质细胞——大脑中的守护者,它们如何在母体的免疫激活下,影响着未来一代的神经发育和精神健康。我们将探索美国麻省总医院研究团队的领先发现,以及它们如何为早期识别和干预,开辟了新的可能性。
小胶质细胞是大脑中的常驻巨噬细胞,对各种免疫激活因素特别敏感,包括细菌和病毒感染、肥胖和糖尿病引发的代谢性炎症、环境毒素以及母体压力。
孕妇怀孕时遇到这些免疫激活因素,可能导致后代经历不利的神经发育和精神健康结果。
在神经发育中,小胶质细胞通过调节突触剪辑、神经生成、清除死亡细胞和突触可塑性发挥着至关重要的作用。
因此,孕妇免疫系统的激活可能导致胎儿小胶质细胞的异常编程,这被认为是胎儿大脑发育异常的一个关键机制,可能会引发神经发育和精神疾病。
已知孕产妇肥胖与免疫激活相关,并且这种状态增加了后代发展神经发育和精神疾病的风险。
孕妇的免疫激活可能对胎儿大脑中的小胶质细胞产生不利影响,甚至可能导致新生儿的神经发育障碍。常见的包括以下几种:
自闭症(ASD):自闭症是一种影响社交互动、沟通以及行为模式的发育性障碍。研究表明,母体在孕期受到感染或免疫激活,可能会增加胎儿患自闭症的风险。
注意缺陷多动障碍(ADHD):这种障碍表现为注意力不集中、冲动行为和过度活跃。孕期的免疫激活和代谢性炎症可能对胎儿大脑的发育产生影响,进而增加患 ADHD 的风险。
智力发育迟缓:智力发育迟缓是指认知、语言、运动等方面的发育明显落后于同龄儿童。胎儿期的小胶质细胞异常编程可能导致大脑发育不正常,从而影响智力发育。
脑瘫:脑瘫是一种由于大脑发育不正常或受到损害而引起的运动障碍,常伴有智力发育问题。研究发现,母体的感染或免疫反应可能增加胎儿罹患脑瘫的风险。
癫痫:癫痫是一种由大脑神经元异常放电引起的慢性神经系统疾病。孕期的免疫激活和炎症反应,可能会影响胎儿大脑的神经回路发育,增加癫痫的发生几率。
语言发育迟缓:语言发育迟缓是指儿童在学习语言方面进展缓慢,表现为词汇量少、语言表达能力弱等。这可能与孕期的母体免疫激活影响胎儿大脑的发育有关。
这些神经发育障碍可能与孕期的母体免疫激活、感染、代谢紊乱等因素有关,胎盘和胎儿小胶质细胞在这些过程中发挥着重要作用。
由于小胶质细胞在胎儿期和出生后无法直接接触,目前尚无法确定哪些后代在宫内暴露后,最有可能出现不良神经发育和精神健康状况。
尽管无法直接监测胎儿大脑中小胶质细胞的发育情况,但最新研究表明,胎盘中的胎儿巨噬细胞健康状况可能反映了胎儿大脑中小胶质细胞的健康状况。
这项研究由美国麻省总医院的研究团队领导,研究成果于2024年6月25日发表在《细胞报告》杂志上。
“如果我们能够利用胎盘中的胎儿巨噬细胞作为胎儿大脑中小胶质细胞编程的替代细胞类型或生物标志物,我们就有可能识别出那些因宫内免疫激活而面临最大风险的儿童。
胎盘中的胎儿巨噬细胞是一种特殊的免疫细胞,它们在妊娠期间发挥着多重重要作用。首先,这些细胞帮助保护胎儿不受母体免疫系统的攻击,因为胎儿被视为半异体,有可能被母体的免疫系统识别为外来物质。其次,胎儿巨噬细胞参与血管生成,促进胎盘的血液循环,这对于胎儿的营养和氧气供应至关重要。
此外,胎儿巨噬细胞还参与免疫响应,帮助胎儿抵御病原体,如病毒的入侵。这是因为胎儿的免疫系统尚未完全发育,需要额外的保护来维持健康的妊娠状态。在免疫激活的情况下,如母体感染或其他免疫挑战,胎盘中的胎儿巨噬细胞会被激活,发挥其免疫调节功能,以防止潜在的炎症对胎儿造成伤害。
“及时发现这些高风险孩子,可能在关键的发育窗口期进行干预,以减轻妊娠期间暴露的影响”,麻省总医院的母胎医学专家安德里亚·埃德洛博士说。
怀孕期间激活免疫力的因素包括细菌和病毒感染、肥胖和糖尿病引起的代谢性炎症、环境毒素和母体压力。埃德洛博士说。博士和她的团队评估了母体饮食诱发肥胖的小鼠模型中的胎盘巨噬细胞。
小鼠胎儿胎盘巨噬细胞的单细胞RNA测序揭示了与正常条件下胎儿大脑小胶质细胞相似的基因表达特征,以及对母亲饮食引起的肥胖的反应。
有趣的是,当妈妈在怀孕期间体重增加过多(也就是肥胖),这种情况对于男性后代和女性后代的影响是不一样的。在男性后代的情况下,他们胎盘的巨噬细胞和大脑中小胶质细胞会受到更多的影响。这些细胞在大脑中帮助处理废物和保护大脑,就像大脑的清洁工和保安一样。
因为妈妈肥胖,这些细胞里面的基因(就是控制细胞如何工作的指令)会出现一些混乱,而且会有更多的炎症信号,就像是大脑里发出了很多“求救信号”。而在女宝宝的情况下,这种影响会小一些。
当研究人员将他们的小鼠数据与已发表的人类数据集进行比较时,他们发现小鼠和人类胎盘巨噬细胞中存在保守的基因表达模式,这表明他们在小鼠身上的发现可能对人类具有临床意义。
埃德洛博士说。博士说:“这项研究是利用胎儿胎盘巨噬细胞作为各种母体暴露中胎儿大脑小胶质细胞编程的生物标志物的良好开端,并且可以为使用出生时容易获取的胎盘细胞创建个性化的胎儿神经发育模型奠定基础。”
(全文完)
DHM抑制过度激活的小胶质细胞
DHM是一种天然类黄酮化合物(多酚的一种),主要显齿蛇葡萄叶(藤茶)和枳椇子(拐枣)中提取。它因具有多种生物活性而备受关注,尤其在抗氧化、抗炎和神经保护等方面表现突出。
研究发现,DHM不仅能够减轻酒精引起的肝损伤,还能通过抑制小胶质细胞的过度激活,减少神经炎症,对预防或减缓阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病具有潜在治疗作用。