杜克-新加坡国立大学医学院（Duke-NUS Medical School）的一项研究揭示，胎儿并不像以前认为的那样毫无防御能力；它们实际上可以在子宫内抵抗感染。这一新认识可能会显著改变医生保护胎儿免受导致严重健康状况（如小头症）的感染的方式，小头症是指婴儿头部明显小于其年龄预期的情况。
这项发表在《细胞》杂志上的研究表明，胎儿拥有一个功能性的免疫系统，能够在出生前很好地对抗神经系统中的感染。此前一直认为，母亲的免疫系统是胎儿抵御感染的唯一保护来源。这一突破性发现可能使孕期感染的妇女受益。先天性疾病，包括由孕期从母亲传给胎儿的疾病引起的先天性疾病，每年导致约24万名新生儿死亡。
杜克-新加坡国立大学新兴传染病项目副教授阿什利·斯托约翰（Ashley St John）是该研究的主要作者，他表示：“怀孕初期，胎儿无法独立生存，我们一直认为它主要依赖母亲的免疫系统来抵御感染。然而，我们发现胎儿自身的免疫系统已经能够在比之前认为的更早阶段对感染作出防御。”
研究人员进一步研究了胎儿对感染的免疫反应，使用来自世界各地的寨卡病毒株进行了一项临床前模型研究。他们发现，免疫细胞对感染的反应不同，要么发挥保护作用并减少对胎儿发育中大脑的损害，要么通过引起非保护性炎症而损害胎儿的大脑。
研究揭示了小胶质细胞（一种存在于大脑中的免疫细胞）的新作用。使用被称为类器官或“迷你大脑”的人体大脑模型，研究人员确认这些细胞在感染期间发挥保护作用，并且对于胎儿免疫系统抵御病原体至关重要。
单核细胞，一种在骨髓中产生的白细胞，是研究人员研究的另一种免疫细胞。研究团队包括A*STAR的科学家，他们发现这些细胞不仅在感染期间被吸引到胎儿大脑，还会引发有害的炎症，杀死脑细胞而不是消灭病毒。尽管此前已知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，这些免疫细胞也可以在出生前对发育中的胎儿大脑造成损害。
此外，单核细胞会产生高活性分子，称为活性氧，这些分子通过向细胞发出病原体警报来帮助身体抵御病原体，此时它们会释放炎症信号。然而，研究人员观察到，当大量活性氧与特定的炎症信号——一氧化氮合酶-2（NOS2）结合时，会导致神经元损伤。就像过量使用漂白剂会损坏衣物纤维一样，过度的免疫反应也会损害胎儿的大脑，如果这些反应没有得到适当调节的话。
针对这一发现，科学家们使用了一种实验性抗炎药物来阻断NOS2的功能。这减少了单核细胞在大脑中引起的非保护性炎症，并保护胎儿大脑免受寨卡病毒感染造成的损害。
斯托约翰副教授表示，这项研究为对抗源于感染的先天性疾病带来了新的视角。“我们的工作表明，胎儿的免疫反应可以是保护性的，也可以是有害的。了解各种免疫细胞如何贡献于胎儿免疫保护，对于我们继续寻找改善妊娠结局的方法至关重要。”
她补充说：“我们希望经过进一步测试，能够确定这种抗炎药物的安全性，以便将其开发成一种可行的治疗方法，保护胎儿免受大脑中有害炎症的影响。”
杜克-新加坡国立大学研究高级副院长帕特里克·坦（Patrick Tan）教授评论道：“世界各地正在进行巨大的努力，绘制我们体内不同细胞及其对人类健康和疾病的作用。通过揭示我们最早期的免疫反应的复杂性，这项研究使我们更接近于对人类身体内部运作机制有更全面的理解，为新的医疗干预措施铺平道路。”
更多信息： Muhammad Abdelbasset等，《胎儿单核吞噬细胞在先天性感染中对寨卡病毒神经侵袭与神经保护的不同贡献》，《细胞》（2024）。DOI: 10.1016/j.cell.2024.10.028
期刊信息： 《细胞》
来源： 杜克-新加坡国立大学医学院
引用： 胎儿防御：研究揭示子宫内的早期免疫保护（2024年12月9日），2024年12月9日检索自
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