加州大學洛杉磯分校的一項針對小鼠的健康研究發現，懷孕期間的發炎可能會導致後代長期的、類似自閉症的變化。研究人員還發現，許多大腦和行為結果在成年後可以迅速改善。儘管這對於單劑量的免疫抑制藥物雷帕黴素來說只是暫時的。
先前的研究表明，即使懷孕期間輕微的發炎也會影響後代的發育。報告的後果包括類似自閉症的行為。大腦發育異常、癲癇發作以及對聲音、觸覺和其他感官體驗的敏感度增加。這些影響可以持續到成年。
在發表於的一項新研究中 大自然交流加州大學洛杉磯分校的科學家發現，一劑雷帕黴素在大約兩小時內改善了受影響小鼠的大腦通訊和行為。該藥物的反應速度太快，無法修復由母體發炎引起的大腦物理變化。
快速但暫時的大腦反應。
研究人員強調，雷帕黴素不應被視為治療人類這些疾病的實際方法。它的好處是暫時的。重複使用可能有毒。並在實驗室老鼠身上進行了研究，快速反應有助於揭示生物過程，從而指導開發更安全、更有針對性的治療方法。
加州大學洛杉磯分校塞梅爾神經科學和人類行為研究所智力和發育障礙研究中心主任哈雷·科恩布魯姆博士是這項研究的資深作者，該研究「在如此短的時間內實現了康復水平」。展示新機制“這份報告表明，成人大腦的適應性可能比我們之前想像的更強。儘管早期發育帶來的基礎設施變化仍然存在。這向我們指出了大腦的功能迴路。這不僅僅是物理結構。這是未來治療方法的目標。”
先前的研究發現，在懷孕期間經歷發炎的母親所生的孩子可能更有可能出現自閉症相關特徵。這些可能包括重複行為。社交互動中的挑戰促進了大腦的發展和感覺處理的變化，這些變化在以後的生活中持續存在。
雷帕黴素也改進了先前對自閉症小鼠的研究。此藥物的部分作用是降低 mTOR 路徑的活性，mTOR 路徑是一種控制細胞生長和增殖的生物訊號系統。過度的 mTOR 活性與某些與自閉症相關的疾病有關。
然而，科學家們不知道母親發炎對大腦的影響是否會在成年後繼續改變。目前尚不清楚雷帕黴素如何透過緩慢增加身體的新陳代謝來發揮作用。修復大腦結構或引起大腦迴路功能更快的變化。
懷孕期間的發炎建模
為了進行研究，研究人員在懷孕早期就讓懷孕的小鼠接受輕度發炎刺激。劑量夠低，足以防止母親重病。
他們的後代後來在大腦和身體其他部位出現了慢性發炎。他們也表現出大腦生長緩慢，mTOR 路徑訊號過多，以及功能性大腦網路的通訊組織不良。以及與自閉症相關的行為
然後研究人員給成年後代注射了一劑雷帕黴素。他們檢查的幾乎每一項措施都出現了改進。
功能障礙的神經細胞開始發揮更正常的功能。這些動物癲癇發作的風險較小。無法正常溝通的大腦區域已轉向更正常的模式、重複的行為和感官敏感度。對感官超載的反應也會減弱。
所有這些變化都在大約兩個小時內發生。這是因為大腦突觸的物理變化通常需要更長的時間。因此，科學家得出結論，雷帕黴素正在改變大腦功能，而不是重建大腦的基本結構。
「這些結果定義了一種治療自閉症相關症狀的新方法。如果成人大腦仍然有能力使其功能正常化，自閉症的一些特徵可能會成功解決，而不需要解決潛在的結構差異，」論文的第一作者 Janel Le Belle 博士說。加州大學洛杉磯分校神經外科副教授說。
雷帕黴素平衡神經細胞活動。
為了檢查藥物起效的速度，研究團隊分析了治療前後腦細胞的基因活動。
雷帕黴素可逆轉與自閉症、癲癇和離子通道功能相關的異常基因表現模式。最強烈的影響出現在激活大腦網路的受刺激神經元。
這表明該藥物可以快速恢復神經興奮性的健康平衡。相反，它修復早期發育過程中發生的結構差異。
結果提出了未來治療的幾個潛在目標。包括mTOR路徑活性、腦網絡組織。以及神經元之間的興奮平衡。這種方法可能有助於解決自閉症的特定症狀。包括感官過度反應。這是正常現象，而且通常很難治療。
為什麼雷帕黴素不能治癒疾病
共同資深作者、加州大學洛杉磯分校神經外科教授尼爾哈里斯博士警告說，這些好處是短暫的。研究人員也發現，幾週後日常治療的效果就會減弱。因為老鼠更有耐心
這些限制與雷帕黴素的潛在毒性相結合。事實上，這些發現是基於動物測試的。這使得該藥物不適合在人類中廣泛使用。
「這指出了新的治療目標，例如感覺迴路的調節。或平衡神經的抑制和興奮。相反，我們將重點放在雷帕黴素作為治療上，」哈里斯說。
重點
- 在小鼠中，懷孕期間的發炎會導致大腦活動和行為發生長期的、類似自閉症的變化。這表明免疫系統的早期破壞。可以很好地影響成年後的大腦發育
- 一劑雷帕黴素也能改善腦部功能。容易癲癇發作 感覺過敏、重複行為以及快速大腦網路之間的異常通訊。
- 快速反應表明，一些與自閉症相關的功能變化可能在成年後仍然得到解決。儘管大腦結構仍然存在物理差異，
- 雷帕黴素的作用是暫時的。而且反覆治療效果較差。基於動物的研究的毒性和性質因此，它不太可能成為廣泛使用的治療方法。但這項發現可能有助於科學家確定更安全的治療目標。
