母体颗粒细胞殖民地刺激因子改变了子孙的突触成熟和社会行为
Hinako Kirikae1, Karina Kimura1, Jinghang Fu1
1Department of Organ Anatomy, Tohoku University Graduate School of Medicine, Sendai, Japan.
颗粒细胞殖民地刺激因子 (G-CSF) 可能会调解孕产妇免疫激活对胎儿大脑发育的影响. 这种造血生长因子改变了后代的突触成熟和社会行为,这表明它在神经发育障碍中发挥了作用.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 发展生物学 发展生物学
- 免疫学 免疫学 免疫学
背景情况:
- 神经发育障碍,如自闭症谱系障碍 (ASD),是遗传和环境相互作用的结果.
- 孕产妇免疫激活 (MIA) 是一种环境风险因素,通过炎症性细胞因子影响胚胎神经发育.
- 非炎症性细胞因子在MIA诱导的神经发育变化中的作用,如造血生长因子,尚未研究.
研究的目的:
- 研究颗粒细胞殖民地刺激因子 (G-CSF) 作为MIA诱导的神经发育变化的潜在媒介.
- 检查产前G-CSF暴露对后代神经解剖学,行为和分子通路的影响.
主要方法:
- 在孕妇中使用polyyinosinic:polycytidylic acid [poly(I:C]诱导的孕产妇免疫激活.
- 在胚胎发育期间向母体给予人类G-CSF (hG-CSF) (E12.5).
- 评估后代的神经结构变化 (状脊柱密度),行为变化 (社会偏好) 和前额叶皮层基因表达 (批量RNA-seq).
- 在实验室研究G-CSF对突触成熟和微质细胞灭菌的作用.
主要成果:
- 产前hG-CSF暴露增加了雄性后代中部前额叶皮质的树突脊柱密度和不成熟的脊柱.
- 无论是男性还是女性的后代都表现出改变的社会偏好.
- 大量RNA-seq揭示了前额叶皮层的性别特异性,改变的途径丰富,包括突触组织,翻译和线粒体功能.
- 试验室实验显示,G-CSF减弱了突触成熟和增强了微质的细胞活性.
结论:
- 通过破坏突触成熟和微质功能,G-CSF可能会导致与MIA相关的神经发育变化.
- 这项研究强调了一种血液形成途径,该途径参与了包括ASD在内的神经发育障碍背后的机制.
- G-CSF代表了一种潜在的治疗目标,用于减轻与MIA相关的神经发育风险.
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