胎儿免疫系统发育的破坏，例如由母体病毒感染引起的破坏，可能是某些神经发育障碍后期出现的关键因素。这一发现来自魏茨曼研究所2016年6月23日发表在《科学》杂志上的一项研究。

这项研究或许可以解释，母亲在怀孕期间感染巨细胞病毒(CMV)是如何影响自己和胎儿的免疫系统，增加后代患上自闭症或精神分裂症的风险的，这种情况有时会持续数年。这种增加的神经发育疾病风险在许多年前的流行病学研究中就已被发现，并在小鼠模型中得到证实。由免疫学和神经生物学的Ido Amit博士和michael Schwartz教授领导的Weizmann研究为细胞和机械分子水平上的这种增加提供了可能的解释。

“之前的研究表明，怀孕期间母亲免疫系统受损的时间会影响孩子可能患上的脑损伤类型。例如，怀孕早期的病毒感染会增加患自闭症的风险，而怀孕后期的病毒感染会增加患精神分裂症的风险。”“我们已经开始研究这些现象背后的机制，同时关注免疫系统在大脑发育中的作用。”

阿密特和施瓦茨实验室的研究生奥瑞特·马科维奇-纳坦(Orit Matcovitch-Natan)和两个团队的其他成员研究了大脑中唯一的免疫细胞——小胶质细胞，它有助于大脑的发育和维持。科学家们发现，这些细胞在小鼠胎儿和新生小鼠中的发育分为三个不同的阶段，与大脑发育的阶段平行:胚胎开始后不久填充大脑的早期细胞，前小胶质细胞和成年细胞。通过筛选这些细胞的基因组并对其进行广泛的测试，科学家们能够根据其激活的基因、控制机制和表观遗传特征(即“包装”DNA并影响发育过程中基因表达的蛋白质的激活)来定义每个阶段。科学家们还描述了这些基因在小胶质细胞中的一些功能，这有助于深入了解发育过程。

第二阶段——前小胶质细胞——被证明对破坏最敏感。这个阶段发生在接近出生和出生后不久，就在发育中的大脑经历重要的“修剪”过程时，在这个过程中，神经元之间不合适的突触被切断。前小胶质细胞在修剪，帮助去除多余的神经元网络，塑造和加强剩余神经元之间的连接方面发挥重要作用。当科学家们将怀孕小鼠的大脑暴露于模拟巨细胞病毒感染的合成材料中时，他们发现它们后代的前小胶质细胞的发育被破坏了。参与这些细胞成熟的基因在错误的时间表达，细胞比正常情况下更早进入成年阶段。后代后来表现出异常行为，包括社交障碍和与精神分裂症患者相似的行为。

“我们已经发现，大脑中免疫细胞的发育与大脑本身的发育同步是至关重要的，”施瓦茨说。“老鼠的小胶质细胞过早地转移到成年阶段会导致以后的大脑功能障碍。”虽然这些发现是在老鼠身上获得的，但科学家们假设，小胶质细胞和大脑发育之间的协调被破坏，会增加人类患自闭症和精神分裂症等神经发育障碍的风险。科学家们认为，母亲体内对病毒感染的免疫反应增强，可能是破坏小胶质细胞发育时间的原因。

“我们的研究为研究其他病毒对母亲免疫系统的影响以及对后代大脑发育的影响铺平了道路。它还可以推进神经发育障碍及其与免疫系统联系的研究，”Orit Matcovitch-Natan说。

在另一系列的实验中，魏茨曼的科学家们建立了小鼠大脑中小胶质细胞的发育与肠道微生物(微生物组)之间的联系。他们发现，在没有任何微生物的新生小鼠中，小胶质细胞的成熟被推迟了。这一发现表明，在人类婴儿中，形成微生物群的因素——自然因素，如母乳喂养，或治疗因素，如抗生素——可能会影响婴儿大脑中的免疫细胞，从而影响大脑的发育。目前还不清楚这项在老鼠身上进行的研究在多大程度上与人类有关，但科学家们希望，对这一过程的进一步了解，可能在未来有助于预防婴儿的某些神经系统疾病，这些疾病是由母亲免疫系统的破坏引起的。