Cell:胎儿也有防御能力!最新研究揭示了子宫早期的免疫保护

时间:2024年12月11日
来源:AAAS

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杜克大学-新加坡国立大学医学院的最新研究表明,胎儿并不像以前认为的那样毫无防御能力;它们实际上可以抵抗子宫内的感染。这一新的认识可能会显著改变医生保护胎儿免受感染的方式,这些感染会导致严重的健康问题,比如小头畸形,婴儿的头部比同龄的预期要小得多。

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  • 杜克大学和新加坡国立大学的研究人员发现,胎儿可以控制自己的免疫反应来对抗疾病和感染,比如寨卡病毒

  • 这项研究发现,一种新药可以减少先天性感染期间胎儿大脑中的有害炎症,为保护胎儿的大脑健康提供了新的方法

  • 这一发现可能对感染寨卡病毒的孕妇以及其他影响妊娠的常见疾病(包括风疹、巨细胞病毒感染和弓形虫病)的护理产生影响

杜克大学-新加坡国立大学医学院的最新研究表明,胎儿并不像以前认为的那样毫无防御能力;它们实际上可以抵抗子宫内的感染。这一新的认识可能会显著改变医生保护胎儿免受感染的方式,这些感染会导致严重的健康问题,比如小头畸形,婴儿的头部比同龄的预期要小得多。

在发表在《细胞》(Cell)杂志上的这项研究中,研究人员发现,早在出生前,胎儿就有一个功能性免疫系统,能够很好地对抗发育中的神经系统中的感染。先前的研究表明,母亲的免疫系统是保护胎儿免受感染的唯一来源。这一突破性发现可能对怀孕期间感染疾病的女性有益。先天性疾病,包括由怀孕期间母亲传染给胎儿的疾病引起的先天性疾病,每年造成约24万新生儿死亡。

杜克-新加坡国立大学新发传染病项目的副教授Ashley St John是这项研究的主要作者,他说:

“在怀孕早期,胎儿不能独立生存,我们一直认为它主要依靠母亲的免疫系统来保护自己免受感染。然而,我们发现胎儿自身的免疫系统已经能够比以前想象的更早地防御感染。”

进一步调查,科学家们使用来自世界各地的寨卡病毒株在临床前模型中研究了胎儿的免疫反应。他们发现免疫细胞对感染的反应不同——要么发挥保护作用,减少对胎儿发育中的大脑的损害,要么通过引起非保护性炎症来伤害胎儿的大脑。

这项研究揭示了关于小胶质细胞作用的新见解,小胶质细胞是大脑中发现的一种免疫细胞。利用被称为类器官或迷你大脑的人类大脑模型,研究人员证实,这些细胞在感染期间起着保护作用,对胎儿免疫系统抵御病原体至关重要。

单核细胞,骨髓中产生的白细胞,是研究人员研究的另一种免疫细胞。包括A*STAR科学家在内的研究小组发现,除了在感染期间被吸引到胎儿大脑外,它们还会在大脑中引发有害的炎症,杀死脑细胞,而不是消除病毒。虽然以前的研究表明,单核细胞的有害性质只在出生后表现出来,但这一发现表明,这些免疫细胞也会在出生前对发育中的胎儿大脑造成损害。此外,单核细胞产生被称为活性氧的高活性分子,通过向细胞发出病原体警报来帮助身体对抗病原体,在这种状态下它们会释放炎症信号。然而,研究人员观察到一种称为一氧化氮合酶-2 (NOS2)的特殊炎症信号的释放增加,当与大量活性氧结合时,会导致神经元损伤。就像过量使用漂白剂会破坏一件衣服的纤维一样,免疫反应如果没有得到适当的调节,也会损害胎儿的大脑。

为了回应这一发现,科学家们使用了一种实验性抗炎药物来阻断NOS2的功能。这导致大脑中单核细胞引起的非保护性炎症减少,并保护胎儿大脑免受寨卡病毒感染可能造成的损害。

John副教授说,这项研究为对抗由感染引起的先天性疾病带来了新的视角。

“我们的工作表明,胎儿的免疫反应可能是保护或有害的。了解各种免疫细胞如何促进胎儿免疫保护,对于我们继续寻找改善妊娠结局的方法非常重要。”

她补充说:“我们希望通过进一步的测试,我们可以确定这种抗炎药的安全性,这样它就可以发展成一种可行的治疗方式,保护胎儿免受大脑中有害炎症的伤害。”

杜克-新加坡国立大学高级副院长Patrick Tan教授评论道:

“在世界各地,人们正在努力绘制我们体内不同细胞的图谱,以及它们是如何影响人类健康和疾病的。通过揭示我们早期免疫反应的复杂性,这项研究使我们离更全面地了解人体内部运作又近了一步,可能为新的医疗干预铺平道路。”

这项新研究是杜克大学-新加坡国立大学通过将基础科学研究和转化应用结合起来,开创新的生物医学解决方案,改善全球健康的努力的一部分。

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