加州大学洛杉矶分校的研究表明，怀孕期间的炎症可以在后代中产生持久的自闭症样变化。研究人员还发现，许多由此导致的脑部和行为效应可以在成年后迅速改善，尽管只是暂时的，使用一剂免疫抑制药物雷帕霉素。以前的研究显示，就算是怀孕中期的轻微炎症也会影响发育中的后代。报告的后果包括自闭症样行为、异常的脑部生长、癫痫和对普通声音、触觉及其他感官体验的高度敏感。这些效果可以持续到成年。在这项发表在《自然通讯》上的新研究中，加州大学洛杉矶分校的科学家发现，雷帕霉素的一剂可在约两小时内改善受影响小鼠的脑部沟通和行为。而这种反应发生得太快，药物修复了由母体炎症造成的脑部基础性变化。快速但暂时的脑部反应 研究人员强调，雷帕霉素不应被视为治疗这些症状的实用方法。它的益处是暂时的，重复使用可能是有毒的，并且研究是在小鼠中进行的。相反，这一快速反应有助于揭示生物学过程，从而指导更安全、更有针对性的疗法的开发。“在这短时间内实现的功能正常化水平表明了潜在治疗可能发挥作用的新机制，”研究的资深作者哈雷·科恩布鲁姆博士表示，他是加州大学洛杉矶分校塞梅尔神经科学与人类行为研究所发育障碍研究中心的主任。“这表明，尽管早期发育的基础结构变化仍然存在，成年大脑可能比我们假设的更具适应性。这引导我们将注意力转向大脑的功能电路，而不仅仅是其物理结构，作为未来治疗方法的目标。” 早期研究发现，经历怀孕期间炎症的母亲所生的孩子可能更有可能出现与自闭症相关的特征。这些特征可能包括重复行为、社交互动困难、脑部生长增大以及感官处理的改变，这种变化在以后的生活中依然存在。雷帕霉素在早期的自闭症小鼠研究中也产生了改善。这种药物的部分作用是通过减少mTOR通路的活动来实现的，而mTOR通路是一种调节细胞生长和增殖的生物信号系统。mTOR活动过度与某些自闭症相关疾病有关。然而，科学家并不知道母体炎症造成的脑部效应在成年后是否仍然可以改变。也不确定雷帕霉素是通过逐渐修复脑部结构，还是通过更快地改变脑电路的功能来起作用。模拟怀孕期间的炎症 为了进行研究，研究人员在怀孕期间早期给怀孕的小鼠施加了轻度的炎症刺激。剂量足够低，使母鼠没有明显生病。它们的后代后来在脑部和身体其他部位都发展出了持续的炎症。它们还表现出轻度的脑部过度生长、通过mTOR通路的过度信号传递、功能脑网络的沟通不良和与自闭症关联的行为。研究人员随后给成年后代服用了一剂雷帕霉素。几乎每个测量的指标都有所改善。那些异常活跃的神经元开始以更正常的方式发放。动物们对癫痫的脆弱性减小。出现沟通不良的脑区朝着更典型的模式转变。重复行为、感官敏感性和对感官输入的过度反应也有所减少。所有这些变化在大约两小时内显现出来。由于脑突触的物理重塑通常需要更长的时间，科学家们得出的结论是，雷帕霉素改变了脑部功能，而不是重建大脑的基础结构。“这些结果重新构思了自闭症相关症状的治疗方式。如果成年大脑仍然能够实现功能正常化，那么某些自闭症的特征可以在不必要纠正基础结构差异的情况下得到成功应对，”论文的第一作者贾内尔·勒贝尔博士说，她是加州大学洛杉矶分校神经外科系的副教授。雷帕霉素重新平衡了神经元活动 为了确定药物为何会如此快速地起作用，研究小组分析了治疗前后脑细胞中的基因活动。雷帕霉素逆转了涉及自闭症、癫痫和离子通道功能的异常基因表达模式。最强的效果出现在兴奋性神经元上，这些神经元刺激脑网络中的活动。这表明，药物迅速恢复了神经兴奋性中的健康平衡，而不是修复在早期发展中形成的结构差异。