破坏免疫力的胎儿大脑与神经发育障碍
发现在老鼠可能有助于解释病毒感染在怀孕期间增加了后代——自闭症和精神分裂症的风险
胎儿的免疫系统发育紊乱,如由病毒感染引起的妈妈,可能是一个关键因素后出现的某些神经发育障碍。这一发现从魏兹曼科学研究所的一项研究发表在出现科学。
这项研究或许可以解释,除此之外,母亲的怀孕期间感染巨细胞病毒(CMV),影响自己和胎儿的免疫系统,增加了风险,她的后代会患上自闭症或精神分裂症,有时年后。这个发现了神经发育疾病的风险增加许多年前在流行病学研究和证实在小鼠模型。魏兹曼科学研究中,由伊多阿米特博士和教授米甲Schwartz,免疫学和神经生物学的部门,分别提供了一个可能的解释增加的细胞和机械的分子水平。
“以前的研究已经表明,中断的时间在怀孕期间母亲的免疫系统影响脑损伤她的孩子可能出现的类型。例如,病毒感染在怀孕早期提高自闭症的风险,而感染在怀孕引起精神分裂症的风险,”阿米特说。“我们开始研究这些现象背后的机制,而专注于免疫系统在大脑发育中所起的作用。”
实验室的研究生Orit Matcovitch-Natan阿米特和施瓦兹,和其他两个团队的成员,研究唯一小胶质细胞产生免疫细胞存在于大脑,有助于大脑的开发和维护。发展的科学家们发现,这些细胞在小鼠胎儿和新生鼠所得在三个不同的阶段,平行发展的大脑:早期的胚胎细胞填充大脑成立后不久,pre-microglia和成人细胞。通过筛选这些细胞和测试它们广泛的基因组,科学家们能够定义每个阶段的基因,激活他们的控制机制和表观遗传特性,也就是说,“包”的激活的蛋白质DNA和影响基因表达过程中发展。科学家们还为这些基因在小胶质细胞的功能,有助于深入理解的发展过程。
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的第二阶段,pre-microglia-proved最敏感的中断。这个阶段发生接近出生,不久之后,当大脑发展中至关重要的“修剪”过程中不恰当的神经元之间的突触砍掉了。pre-microglia修剪发挥重要作用,帮助去除多余的神经网络,塑造和加强剩下的神经元之间的连接。当科学家们暴露怀孕的老鼠的大脑合成材料,模仿巨细胞病毒感染,他们发现pre-microglia中断在后代的发展。基因表达在这些细胞的成熟在错误的时间,与细胞比平常早开始成年阶段。后代之后表现出异常行为,包括在社会交往和干扰行为与精神分裂症患者相似。
“我们发现的发展是至关重要的免疫细胞在大脑中与大脑本身的发展同步,”施瓦兹说。“过早转变的小胶质细胞在成年期导致小鼠大脑故障。”Though these findings have been obtained in mice, the scientists hypothesize that disrupted coordination between the development of the microglia and that of the brain contributes to an increased risk of such neurodevelopmental disorders as autism and schizophrenia in human beings. The scientists believe that the heightened immune response to viral infection in the mother's body may be responsible for disrupting the timing of microglia development.
“我们的研究铺平了道路为研究其他病毒的影响在一般母亲的免疫系统,和她的后代的大脑发展。它还可以促进神经发育障碍的研究和他们的免疫系统,连接”说Orit Matcovitch-Natan。
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在另一个系列的实验中,魏兹曼科学科学家建立了一个联系的发展小胶质细胞在老鼠的大脑和肠道microbes-the微生物。他们发现,在新生鼠是免费的任何微生物,小胶质细胞的成熟推迟了。这一发现表明,在人类婴儿,形状微生物——自然的因素如母乳喂养,或治疗,如抗生素可能会影响婴儿的大脑中的免疫细胞,因此大脑的发展。仍然是未知的这项研究在多大程度上,在老鼠身上进行的,有关人类,但科学家们希望一种改进的理解这个过程可能在未来帮助预防某些婴儿的神经紊乱,造成的破坏在母亲的免疫系统。
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出版
Matcovitch-Natan Oet al。小胶质细胞发展遵循逐步程序调节脑内稳态。科学,2016年6月23日发表。doi: 10.1126 / science.aad8670
