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我们每天都可能和无数致病微生物打交道，好在有免疫系统这道屏障，机体的免疫反应让我们通常不会受到严重感染。然而在有些情况下，抵抗细菌、病毒时产生的免疫反应可能会影响大脑发育。
在一项发表于专业期刊Development的研究中，哈佛大学的科学家通过动物实验显示，当胎儿在母亲的子宫内发育时，尽管其大脑没有直接受细菌或病毒的感染，但脑中有一类重要的细胞——小胶质细胞会受母体免疫反应的影响，发生基因表达的变化。
研究人员指出，这一发现对我们理解大脑发育有重要意义，因为过去有研究显示，孕期发热、炎症、不穿过胎盘的病原体感染都可能增加后代患精神分裂、自闭症等神经精神疾病的风险，但两者之间的分子关联并不清楚，新的研究结果则可以帮助科学家了解神经发育障碍的起源，同时还表明了小胶质细胞可以为母体感染的这个问题提供潜在的治疗靶点。
在这项研究中，科学家先给怀孕母鼠注射了一种化合物来模拟病毒感染，它会刺激母鼠的免疫反应，但不会引起实际感染。随后，研究人员通过检测细胞内的基因表达评估了胎儿大脑中的各类细胞有什么反应。
▲胚胎小鼠的大脑皮层中，小胶质细胞（红色所示）特定基因（如白色标记的Hes1）的表达发生上调或下调（图片来源：参考资料[2]）
结果显示，胚胎小鼠大脑中的免疫细胞，也就是小胶质细胞，可以感知母体的免疫反应，在较长的一段时间对炎症刺激做出反应。这些小胶质细胞不仅自己的基因表达发生了改变，还会影响其周围的神经元，调控其邻近神经元的基因表达。实验中，研究人员用缺少小胶质细胞反应的小鼠重复上述实验，其他脑细胞就没有对母体免疫反应产生基因表达的变化。
上述结果显示了小胶质细胞在胎儿对母体炎症的反应中起着重要的、持久的作用，不过这些变化对动物日后的行为会有哪些长期影响，目前的研究还不能回答。研究论文最后指出，进一步理解胎儿的小胶质细胞在母体感染中的影响，有望为未来的治疗策略提供信息。
参考资料：
[1] Bridget Elaine LaMonica Ostrem et al., Fetal brain response to maternal inflammation requires microglia Icon for The Forest of Biologists. Development (2024) Doi: https://doi.org/10.1242/dev.202252
[2] Maternal Immune Response Affects Fetal Brain Development. Retrieved May 27, 2024 from https://neurosciencenews.com/maternal-immunity-fetal-brain-26171/
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