Sci Rep：母亲孕期的压力是如何影响胎儿应激反应和免疫系统的？

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科学家们在探索产前压力对后代心理健康的负面影响时，着手寻找压力过大的怀孕小鼠体内最有可能引发胎儿大脑炎症的免疫细胞和微生物——这是先前研究中发现的焦虑和其他心理问题的根源。

然而，研究人员发现了两种同时发生的应激反应，使他们意识到怀孕期间母亲和婴儿之间的交互作用是多么复杂——胎盘和子宫中的免疫细胞没有被激活，但在胎儿大脑中检测到明显的炎症。

他们还发现，老鼠的产前压力导致肠道微生物菌株和功能的减少，尤其是那些与炎症有关的微生物。

“我认为这将是一个相当直接的关于母亲炎症、微生物变化和胎儿炎症的故事。”该研究的资深作者、俄亥俄州立大学精神病学和行为健康、神经科学和妇产科助理教授Tamar Gur说：“虽然微生物的变化存在，但炎症部分比我预想的要复杂。”

“应激反应和免疫系统之间的复杂相互作用因应激而失调，这对发育中的胎儿来说是个问题。在这个关键时期，有一些关键的变化可以帮助塑造正在发育的大脑，所以我们想弄清楚我们可以如何进行潜在的干预来帮助调节这些系统。”这项研究近日发表在Scientific Reports.期刊上。

关于产前压力对后代心理健康的负面影响的关注主要集中在破坏性的重大生活事件或遭受灾难，但证据也表明，高达84%的孕妇经历过某种压力。在之前的一项研究中，Gur的实验室发现，产前压力对小鼠后代终生焦虑和认知问题的影响可以追溯到母亲和婴儿微生物群落的变化。

Gur关注的是宫内环境，她在寻找增加产前压力破坏性影响风险的因素，而这项新的研究让她看到了这种环境是多么复杂。

“我们想弄清楚在母亲和婴儿之间，是什么介导了母体的免疫抑制作用和胎儿的炎症。如果我们能做到这一点，我们将获得真正重要的关键信息，了解如何最好地防止产前压力的负面影响。”

预防方法可以是使用益生元或益生菌，以促进孕妇胃肠道中有益微生物的存在。母体微生物通过产生各种化学物质来影响发育中的后代的大脑和免疫系统，这些化学物质被人体用来管理生理过程。

“我认为微生物掌握着非常重要的线索和关键，使它们成为一个诱人的干预目标。我们可以对个人的微生物做一些有益于母亲和婴儿的事情，”Gur说。

为了模拟妊娠中期和晚期的产前压力，她在实验室里对怀孕的老鼠进行为期7天的两个小时的抑制，以诱导压力。对照小鼠在妊娠期不受干扰。

在最近的这项研究中，研究人员发现，小鼠体内的压力激活了全身的类固醇激素——这是免疫系统受到抑制的标志——并导致生殖组织中免疫细胞数量低于预期，这表明子宫有效地抵抗了压力的影响。

结肠内容物检查显示，应激和非应激小鼠的微生物群落存在差异，其中一个影响免疫功能的微生物家族在应激小鼠体内明显减少。研究人员发现，压力几乎没有表现出结肠基因水平变化的迹象，这种变化可能会让细菌逃逸到血液中——这是微生物干扰身体过程的一种方式。

GD17结肠微生物宏基因组分析显示，由于心理应激，细菌丰度和代谢途径受限。

Gur说：“微生物的绝对变化可能有助于解释对健康和免疫系统重要的关键途径，特别是当涉及到胎盘和母亲的免疫系统时。”

在未来的研究中，她的实验室将检测胎儿大脑中的免疫细胞，并监测胎盘细胞中的基因表达如何在应激反应中发生变化。她还在领导一项针对女性的持续观察研究，追踪怀孕期间和之后的微生物、炎症和压力水平。

参考文献：Adrienne M. Antonson, Morgan V. Evans, Jeffrey D. Galley, Helen J. Chen, Therese A. Rajasekera, Sydney M. Lammers, Vanessa L. Hale, Michael T. Bailey, Tamar L. Gur. Unique maternal immune and functional microbial profiles during prenatal stress. Scientific Reports, 2020; 10 (1) DOI: 10.1038/s41598-020-77265-x