在2013年神经科学学会(Society for Neuroscience)年会上,宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)的研究人员发表了两项动物研究的新发现,表明孕妇可能会通过阴道内的细菌和胎盘,将压力的破坏性影响传递给未出生的孩子。
研究表明,母亲在怀孕期间感受到的压力会影响后代的神经发育,并增加患自闭症和精神分裂症等疾病的风险,但这种压力对发育中的大脑进行重编程的机制尚不清楚。
当新生儿通过产道时,母亲阴道的微生物群最终进入了后代的肠道。在第一项研究中,由宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院精神病学系和兽医学院动物生物学系神经科学教授Tracy L. Bale博士领导的研究小组发现,怀孕小鼠压力产生的微生物组变化改变了新生儿肠道中的微生物群,并与发育中的大脑变化相关。
研究人员在小鼠身上使用了针对性的方法,确定了早期的产前压力会影响母体和后代的乳酸菌水平,乳酸菌是一种与大脑神经化学有关的产乳酸细菌。已经证明,失去这些水平会影响神经发育。
研究小组随后观察到小鼠后代下丘脑基因表达的变化与乳酸菌水平相关。其中许多基因在发育和大脑功能中起着至关重要的作用。
贝尔说:“我们第一次展示了压力如何改变阴道内的微生物群,并影响她后代肠道的微生物群,这可能在一定程度上最终影响他们的大脑功能和神经发育。”“这种机制可以帮助我们更好地理解它是如何使个体易患神经发育障碍的。”
在一项平行的动物研究中,Bale和同事们正在寻找母体压力的预测性生物标志物,他们发现胎盘中的一种特殊蛋白质OGT可能对后代的大脑发育有影响。这种单一的酶被称为O-linked-N-acetylglucosamine transferase (OGT),它在包括发育在内的多种调节功能中都很重要。
研究人员发现,与雌性幼鼠相比,雄性幼鼠的胎盘中OGT的水平更低,当它们的母亲受到压力时,胎盘中OGT的水平甚至更低。
然后,研究小组使用转基因技术直接操纵胎盘OGT水平,类似于母亲压力的影响。这样,他们就可以问妈妈的压力对大脑发育和功能的影响是否与胎盘基因有关。他们的发现很有趣——当这些婴儿长大成人后,它们更小,对压力更敏感,与压力大的母亲的后代非常相似。
贝尔说:“由于较低的水平与压力有关,这些结果表明胎盘OGT可能在怀孕期间起到保护作用。”“这些数据还表明,OGT可能作为儿童一系列神经发育障碍的生物标志物,正如我们之前在人类胎盘组织中发现的这种基因的类似调节一样。”