最近，St.Jude兒童研究醫院的科學(xué)家們發(fā)現，細菌細胞壁碎片可穿過(guò)胎盤(pán)進(jìn)入胎兒正在發(fā)育的神經(jīng)元中，從而改變胎兒大腦的解剖學(xué)以及出生后的認知功能。這項研究發(fā)表在3月9日《CellHost&Microbe》雜志。

　　這項研究在實(shí)驗模型中得出的結果，對于“產(chǎn)婦在懷孕期間細菌感染，與兒童患自閉癥和其他認知問(wèn)題的風(fēng)險增加之間的相關(guān)性”，提供了一種可能的機制。該研究還提出了有關(guān)“哪類(lèi)抗生素應該用于治療這種感染”的問(wèn)題。

　　這項研究的通訊作者、St.Jude兒童研究醫院傳染病系主任ElaineTuomanen博士指出：“這個(gè)發(fā)現很令人意外，因為在兒童和成人中，肺炎球菌感染可導致腦膜炎和神經(jīng)元死亡。本研究在細菌感染的小鼠模型中發(fā)現，產(chǎn)前正好相反。證據表明，母體感染可產(chǎn)生一個(gè)信號事件，導致發(fā)育大腦中神經(jīng)元的增殖和重組。”

　　研究人員首次發(fā)現，細菌細胞壁的片段可穿過(guò)胎盤(pán)，并到達胎兒的大腦，從而引發(fā)未成熟神經(jīng)元的增殖。有證據表明，這種增殖是由先前無(wú)法識別的一條途徑引發(fā)的，該途徑涉及先天免疫系統和一個(gè)調節基因表達的蛋白質(zhì)。這種增殖可導致發(fā)育大腦中一個(gè)區域發(fā)生50%的增長(cháng)，該區域可發(fā)育成大腦皮質(zhì)——負責思想、行動(dòng)和其他高級功能。

　　調查人員還報道稱(chēng)，小鼠如果在胎兒發(fā)育早期暴露于細菌細胞壁，后期在記憶和認知功能方面的表現低于平均水平。研究人員發(fā)現的證據表明，用抗生素氨芐青霉素（可破壞細菌，并將細胞壁碎片送入血流）治療產(chǎn)婦感染，可導致相似的神經(jīng)元增加。

　　Tuomanen說(shuō)，這些結果提出了“應使用哪類(lèi)抗生素來(lái)治療妊娠期細菌感染”的問(wèn)題。她說(shuō)：“這項研究表明，廣泛使用的抗生素，如氨芐青霉素，會(huì )導致細菌細胞壁破裂，并釋放可能導致發(fā)育大腦變化的細胞壁。用克林霉素這類(lèi)抗生素（殺死細菌，但不會(huì )釋放細胞壁）治療的小鼠，并沒(méi)有發(fā)生這種變化。”Tuomanen補充說(shuō)：“還需要更多的研究，來(lái)了解不同類(lèi)抗生素對妊娠結果的長(cháng)期影響。”

　　用實(shí)驗室培養的細胞和小鼠細胞，研究人員發(fā)現了“肺炎球菌細胞壁碎片如何與血小板活化因子受體（PAFR）蛋白結合，通過(guò)胎盤(pán)進(jìn)入胎兒的大腦”。

　　在那里，數小時(shí)內，細菌細胞壁不是引發(fā)炎癥和細胞死亡，而是啟動(dòng)了蛋白Foxg1的表達。Foxg1是一種轉錄因子，可驅動(dòng)神經(jīng)細胞增殖。早在懷孕期間，在一個(gè)稱(chēng)為腦室區的腦區中會(huì )發(fā)生這種增殖。研究人員發(fā)現，在幾天之內，皮層板的神經(jīng)元增加了百分之50。

　　研究人員還報道稱(chēng)，先天免疫系統的一個(gè)組成部分，在驅動(dòng)增殖（而不是炎癥）中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。稱(chēng)為T(mén)oll樣受體2（TLR2）的蛋白質(zhì)，可幫助細胞識別和抵御細菌。本研究的結果表明，TLR2與一個(gè)相關(guān)蛋白TLR6合伙，驅動(dòng)器增殖來(lái)響應細菌的細胞壁。

　　沒(méi)有TLR2，不成熟的胎兒細胞就不增殖。研究人員還報道稱(chēng)，在缺乏PAFR或TLR2的胎兒小鼠中并沒(méi)有出現增殖，從而表明，這兩種蛋白在大腦對細菌細胞壁的反應中，發(fā)揮了作用。

　　Tuomanen說(shuō)：“還需要更多的研究來(lái)了解‘細菌細胞壁的信號如何通過(guò)這條新發(fā)現的途徑來(lái)誘導增殖’，這條途徑將天然免疫受體TLR2與轉錄因子Foxg1連接在一起，推動(dòng)胎兒的神經(jīng)細胞增殖。這種同樣的機制可能會(huì )帶來(lái)新的策略，修復或更換因疾病或損傷而缺失的神經(jīng)元。”

　　母親對胎兒的影響可謂是非常大的，在去年2月份，美國華盛頓大學(xué)醫學(xué)院的研究人員在小鼠進(jìn)行的一項新研究表明，生活在體內的細菌的DNA，可通過(guò)一種類(lèi)似于父母自身DNA的方式，將一種性狀傳遞給后代。相關(guān)研究結果發(fā)表在《自然》。隨后的4月份，加州大學(xué)（UC）戴維斯分校的研究人員發(fā)現一個(gè)基因——該基因在一些母親當中是不活躍的，可產(chǎn)生母乳糖影響其嬰兒腸道菌群的發(fā)展。產(chǎn)生的這種糖，被稱(chēng)為“secretors”不能被嬰兒消化，而是滋養出生后不久嬰兒腸道中定植的特定細菌。相關(guān)研究結果發(fā)表在開(kāi)放獲取期刊《Microbiome》。而在去年年底的一項研究更是驚人，荷蘭內梅亨大學(xué)的分子發(fā)育生物學(xué)家在《NatureCommunications》發(fā)表的一項研究發(fā)現，青蛙胚胎不僅能接收來(lái)自母親的基因信息，而且還接收關(guān)于“如何使用這些DNA”的指令說(shuō)明。