由Zika病毒引起的小头症畸形近年来成为令人震惊的头条新闻。尽管公众此前对妊娠期感染与大脑发育的关联知之甚少,但流行病学家对此已有多年研究。越来越多的证据表明,母体免疫激活足以改变大脑发育,并与自闭症谱系障碍(ASD)存在因果关系。
2023年2月26日,《科学》杂志报道了Choi等人的研究,他们发现免疫途径中的一个关键组分:母体免疫系统中的一类特殊细胞——T辅助17细胞(TH17),能够改变子代胎儿的大脑发育。这一发现为开发预防母体感染引起的自闭症谱系障碍的新疗法提供了令人振奋的前景。
作用机制
自闭症谱系障碍的病因复杂且尚未完全明确。母亲怀孕期间免疫系统的改变,尤其是在胎儿发育早期的关键时期,可能发挥重要作用。怀孕小鼠在免疫系统激活后,血清中首先被激活的是细胞因子IL-6。IL-17在IL-6下游发挥作用。由于IL-17由母体外周血中的TH17细胞分泌,它能够通过胎盘,改变后代的大脑发育。
Choi等人对怀孕小鼠给予感染或炎症刺激,其后代表现出的行为与自闭症谱系障碍相似。在小鼠中利用基因突变和抗体阻断实验表明,维甲酸受体相关孤儿核受体(RORγt)依赖的效应T淋巴细胞(如TH17细胞)是关键。母体内的IL-17对于母体免疫激活引起的后代行为异常是必需的。母体中产生细胞因子IL-17的T辅助细胞会导致后代大脑皮层缺损和自闭症样行为。
TH17细胞在正常情况下保护机体免受细菌和真菌感染,尤其是在肠道等黏膜表面发挥作用。TH17细胞也可能引起自身免疫效应。尽管IL-17及其产生细胞TH17与自闭症谱系障碍的相关性已被证实(患病儿童血液中IL-17浓度升高),但TH17在母体免疫中对胎儿的作用是这项研究的首次发现。
治疗前景
研究结果表明,妊娠期针对IL-17的靶向治疗,例如注射IL-17功能阻断性抗体,能够降低后代中免疫引起的自闭症谱系障碍风险。这项研究提出了通过药物干预IL-17途径来预防感染相关自闭症谱系障碍的可能性。然而,细胞因子具有多功能性,在许多不相关的过程中不可或缺。因此,在受感染的母亲中抑制IL-17可能对感染本身产生不利影响。作为替代方案,抑制TH17细胞增殖的维生素D或维甲酸(维生素A的代谢产物)成为可以考虑的替代疗法。