|
|
|
|
|
母体免疫活动如何影响胎儿生存和大脑发育?IL-17A和小胶质细胞的关键作用 | MDPI Neuroglia |
|
|
论文标题:How Does Maternal Immune Activity Affect Fetal Survival and Brain Development? The Critical Roles of IL-17A and Microglia
原文链接:https://www.mdpi.com/2571-6980/6/4/45
期刊:Neuroglia
期刊主页:https://www.mdpi.com/journal/neuroglia
孕期的母体免疫激活(MIA)与胎儿的死亡风险增加以及后代的神经发育障碍有关。近期的研究表明,白细胞介素-17A(IL-17A)和小胶质细胞是这些结果的关键介导因子。来自日本”University of Tsukuba”筑波大学的研究团队在Neuroglia上发表了综述文章,总结了关于 MIA 对胎儿存活和小胶质细胞表型影响的最新研究成果。利用聚肌苷酸-聚胞苷酸[poly(I:C)]诱导的MIA小鼠模型的研究揭示了白细胞介素-17A (IL-17A)在介导这些效应中的关键作用。。
本综述分为四个概念部分:(I)胎盘机制,(II)小胶质细胞和大脑发育,(III)临床相关性和生物标志物,以及(IV)转化视角和未来方向。
一.胎盘机制
重点关注IL-17A-小胶质细胞-胎盘轴,该轴作为连接母体炎症与胎盘功能障碍和胎儿脑部异常的机制桥梁。文中仅提供MIA的背景信息以阐明这一核心通路。通过强调该轴,我们旨在整合来自分子、细胞和机体层面的证据,以阐明母体免疫紊乱如何通过胎盘传播并影响胎儿神经发育(图1)。

Figure 1. 母体免疫激活(MIA)驱动的IL-17A过度产生对胎盘和胎儿脑的影响
在机制层面,母体细胞因子激增,特别是白细胞介素-6 (IL-6) 和白细胞介素-17A (IL-17A)已被确定为连接母体免疫状态与胎儿神经发育的关键介质。在动物模型中,实验性阻断这些细胞因子可减轻皮质畸形和异常行为,进一步证实了它们的因果作用。
二.小胶质细胞和大脑发育
小胶质细胞表现出显著的发育动态,使其对母体炎症十分敏感。在早期皮质发育过程中,小胶质细胞逐渐获得监视功能并塑造神经回路的组装。在母体炎症模型中,IL-17A暴露会改变胎儿小胶质细胞的激活状态和空间分布。妊娠中期直接脑室内注射IL-17A可促进变形虫样CD68阳性小胶质细胞在脑室周围区和内侧皮质聚集,而激活的聚集体可能导致过度吞噬神经祖细胞。
同时,研究表明小胶质细胞对于 MIA 诱导的胎儿脑反应是必不可少的。MIA可重塑小胶质细胞的转录状态、空间分布和运动性,并对突触修剪和网络组装产生持久影响。IL-17A与中枢神经系统胶质细胞上的IL-17RA结合,从而放大炎症反应,而经典补体途径(C1q/C3)则参与其中。
三.临床相关性和生物标志物
小胶质细胞启动是母体免疫激活(MIA)与成年后神经炎症倾向和神经退行性疾病风险之间可能存在的联系机制之一。我们预期,多种因素(感染、营养压力、社会心理逆境)的综合作用与遗传易感性呈非线性交互;构建这些交互作用模型对于基于DOHaD原则的预防策略至关重要。
健康与疾病的发育起源(DOHaD)框架认为,产前和产后早期环境会影响终生健康和疾病风险。在该框架下,母体免疫激活(MIA)构成了一种重要的产前环境暴露因素。如上所述,MIA与胎儿流产风险增加以及神经发育不良(尤其是自闭症谱系障碍)相关,这与DOHaD关于胎儿免疫环境决定日后健康轨迹的观点相符。
四.转化视角和未来方向
综合分析发现,IL-17A-小胶质细胞-胎盘轴成为预防和治疗 MIA 诱发疾病的关键靶点。从转化医学的角度来看,妊娠期感染控制仍然是降低母体感染风险的主要策略。为了进行风险分层,值得评估结合母体细胞因子(包括IL-17A)和胎盘功能指标(例如循环胎盘miRNA)的多重生物标志物组合。具有转化医学意义的候选生物标志物总结于下表1。干预窗口涵盖:(i) 孕前至妊娠早期感染预防;(ii) 妊娠中期炎症极性调节,重点关注 Treg/Th17 轴;以及 (iii) 新生儿神经发育轨迹监测。标准化的 MIA 报告和跨物种转化基准将加速其临床应用。
表1. 与母体免疫激活 (MIA) 相关的转化相关生物标志物
|
Sample Source
|
Biomarker/Panel
|
Mechanistic Link (Summary)
|
Evidence Tier
|
Primary Translational Use Case
|
|
Maternal blood
|
IL-6 (±IL-1β, TNF-α), IL-17A
|
Core MIA cytokines; placental IL-6 signaling shapes fetal brain; IL-17A linked to cortical malformations
|
Strong
|
Prenatal inflammation risk stratification; trial eligibility; longitudinal monitoring
|
|
Maternal blood
|
Treg/Th17 balance markers (e.g., IL-10, TGF-β ↔ IL-17A)
|
Tolerance vs. inflammation; tunes pregnancy maintenance and MIA susceptibility
|
Supportive
|
Resilience stratification; immunophenotyping for interventions
|
|
Maternal blood
|
VEGF-A
|
With IL-17A, disrupts endothelial tight junctions; impacts barrier integrity
|
Supportive
|
Surrogate for barrier fragility; vascular response monitoring
|
|
Placenta (pathology/molecular)
|
E-cadherin (trophoblast adhesion), VEGF-A
|
Loss weakens labyrinth architecture; vascular factors reshape microenvironment
|
Strong/Supportive
|
Histopathologic anchor; evaluation of prior inflammation
|
|
Placenta (single-cell)
|
Immune/trophoblast ligand–receptor interactions (incl. IL-17A/IL-17RA)
|
Maps immune–epithelial/vascular crosstalk at the human maternal–fetal interface
|
Strong
|
Cross-species triangulation; pathway nomination
|
|
Cord blood/Neonatal serum
|
IL-6, IL-17A
|
Reflects in utero inflammatory exposure; early-life immune programming
|
Supportive
|
Early-life stratification; baseline for follow-up
|
|
Maternal clinical context
|
Infection requiring hospitalization
|
Pregnancy infections requiring hospitalization associate with increased ASD risk
|
Strong
|
Risk stratification; covariate control in analyses
|
|
Neonatal/infant functional
|
EEG, eye-tracking, social gaze metrics
|
Downstream functional readouts of circuit impact
|
Supportive/Emerging
|
Pre-intervention screening; predictive marker development
|
|
Mechanistic bridge (preclinical → clinical)
|
NVU/BBB dysfunction signals (IL-17A-, VEGF-A-mediated)
|
IL-17A induces tight junction breakdown; VEGF-A increases permeability
|
Strong/Supportive
|
Target selection; biomarker prioritization
|
|
Model-to-human triangulation
|
PRIMA-17, NHP, human organoids
|
Conserved IL-17A axis and convergent circuit phenotypes across models
|
Strong/Supportive
|
External validation; bridge from discovery to validation
|
Neuroglia 期刊介绍
主编:Prof. Dr. Jessica Filosa, Augusta University, Augusta, USA
该期刊涵盖了神经胶质细胞在发育、成年期以及疾病和损伤过程中的所有功能方面的内容。目前期刊已被ESCI 和Scopus数据库收录。
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。