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麻省理工学院和哈佛医学院研究人员已经发现了一种蜂窝机制，可以解释为什么有些患有自闭症的儿童在发烧时会暂时减少行为症状。
有时在感染期间产生的免疫分子可以影响小鼠的社会行为。
多年来，一些父母注意到他们的自闭症儿童的行为症状在发烧时减少。在过去的15年里，这种现象已经记录在至少两个大型研究中，但目前尚不清楚为什么发烧会产生这种效果。
麻省理工学院和哈佛医学院的一项新研究揭示了这种现象的蜂窝机制。在研究小鼠的研究中，研究人员发现，在一些感染情况下，释放出IL-17A的免疫分子被释放并抑制大脑皮层的小区域，该小鼠先前与小鼠中的社会行为缺陷相关联。
“人们在[患有自闭症中的人之前，但这是那种难以置信的故事，我认为撒尿，塞缪尔A，格洛丽亚·崔说，我认为源于我们不知道这种机制的事实。”戈尔布斯职业发展助理应用生物学教授和麻省理工学院的脑和认知科学助理教授。“现在，包括我的实验室，包括我的实验室，努力展示这项工作，从免疫细胞和分子到大脑中的受体，以及这些相互作用如何导致行为变化。”
Gloria Choi是MIT Piceer学习和记忆研究所的成员，以及该研究的高级作者。
虽然小鼠的发现并不总是转化为人类治疗，但研究可能有助于引导策略的发展，这些策略可以有助于减少自闭症或其他神经系统疾病的某些行为症状，崔也是麻省理工学院的彩虹研究所的成员学习和记忆。
哈佛医学院免疫学助理教授的Choi和Jun Huh是该研究的高级作者，该研究于2019年12月18日本质上发表。本文的牵头作者是麻省理工学院研究生迈克尔杜格拉斯芦苇和麻省理工学院云泉亿米。
免疫影响
Choi和Huh先前探讨了炎症和自闭症之间的其他联系。2016年，他们表明，对妊娠期经历严重感染的母亲的小鼠更有可能显示行为症状，例如社交性，重复行为和异常沟通中的赤字。他们发现这是由暴露于母体IL-17a引起的，这产生了显影胚的特定脑区中的缺陷。这个大脑区域S1DZ是躯体感应皮层的一部分，被认为是对身体在空间中的感测的责任。
“母亲的免疫激活导致非常特殊的皮质缺陷，这些缺陷负责诱导后代异常行为，”崔说。
在人类中，妊娠期和自闭症期间感染的联系也得到了人类。在1980年至2005年间丹麦中出生的所有儿童的2010年研究发现，妊娠第一个三个月的严重病毒感染转化为患有自闭症风险的三倍，以及第二三个月的严重细菌感染与1.42倍连接增加风险。这些感染包括流感，病毒性胃肠炎和严重的尿路感染。
在新的研究中，Choi和Huh将注意力转向经常报道的发烧与减少自闭症症状之间的联系。
“我们想问我们是否可以使用神经发育障碍的鼠标模型来概括这种现象，”崔说。“一旦你看到动物中的现象，你就可以探测机制。”
研究人员开始研究由于在妊娠期间暴露于炎症而表现出行为症状的小鼠。它们用称为LPS的细菌组分注射了这些小鼠，其诱导发热反应，发现动物的社会互动暂时恢复正常。
进一步的实验表明，在炎症期间，这些小鼠产生IL-17A，其与S1DZ中的受体结合 - 相同受母体炎症影响的脑区。IL-17A减少了S1DZ中的神经活动，使小鼠暂时更感兴趣地与其他小鼠进行互动。
如果研究人员抑制IL-17A或敲除IL-17A的受体，则不会发生这种症状逆转。他们还表明，简单地提高小鼠的体温对行为没有任何影响，提供了进一步证明IL-17A对于逆转症状所必需的。
“这表明免疫系统使用像IL-17A这样的分子直接与大脑进行交谈，并且它实际上可以工作几乎像神经调节剂，以带来这些行为变化，”崔说。“我们的研究提供了另一个例子，即如何通过免疫系统调节大脑。”
“这篇论文的显着普及是，它表明这种对行为的影响不一定是发烧的结果，而是进行细胞因子的结果，”纽约大学免疫学教授Dan Littman说：没有参与的学习。“至少有一种越来越多的证据表明，至少在哺乳动物中，至少在哺乳动物中的中枢神经系统已经进化到在开发或后期的各个时代依赖于多次细胞因子信号传导。”
行为效应
然后，研究人员在三种额外的神经系统疾病模型中进行了相同的实验。这些小鼠缺乏与自闭症和类似紊乱有关的基因 - Shank3，CNTNAP2或FMR1。这些小鼠均表现出与暴露于子宫内炎症的小鼠类似的社会行为的缺陷，即使它们的症状的起源是不同的。
用LPS注入那些小鼠确实产生炎症，但它对他们的行为没有任何影响。研究人员发现的原因是，在这些小鼠中，炎症并没有刺激IL-17A的生产。但是，如果研究人员注入了IL-17A进入这些小鼠，他们的行为症状确实有所改善。
这表明在妊娠期间暴露于炎症的小鼠最终与其免疫系统以某种方式在随后的感染期间引发更容易产生IL-17a。Choi和Huh先前表明肠道中某些细菌的存在也可以使IL-17A的反应。他们现在正在研究同样的肠道肠道细菌是否有助于LPS引起的逆转他们在新的自然研究中发现的症状。
“令人惊讶的是发现相同的免疫分子IL-17a可以根据上下文效果显着相反：当它在发展胎儿脑中作用时促进自闭症的行为，当它在成人小鼠脑中调节神经活动时改善自闭症样行为。这是我们想要理解的复杂程度，“呵呵说。
Choi的实验室还在探索IL-17A以外的任何免疫分子可能影响大脑和行为。
“对这种沟通的迷人是免疫系统直接向大脑发送信使，在那里他们的脑子分子，改变电路的工作以及行为如何形状，”崔说。“
参考：“IL-17A促进了神经发育障碍的小鼠模型的社会性”由Michael Douglas Reed，Yeong Shin Yim，Ralf D. Wimmer，Hyunju Kim，Changhyeon Ryu，Gwyneth Margaret Welch，Matias andina，猎人Oren king，Ariaman，迈克尔M。 Halassa，Jun R. Huh和Gloria B. Choi，2019年12月18日，Nature.Doi：
10.1038 / s41586-019-1843-6
该研究得到了Jeongho Kim神经发光研究基金，Perry Ha，Hock E. Tan和K.Isa Yang Centurs自闭症研究中心，Simons Foundation Autism Research倡议，大脑冠军西瓜奖学金，以及国家科学基金会研究生研究奖学金。
