孕期白介素-17a水平對後代行為異常的影響
白介素
可能很多人都聽過白介素這個詞，但是他們到底是啥大夥還不清楚，先簡單科普下：
人類研究炎症反應的歷史十分悠久。最初人們發現白細胞可以產生一些調控自身功能的細胞因子。這些細胞因子對於炎症反應的發生髮展都有著調控作用，根據其產生的來源，將其命名為白細胞介素，簡稱白介素。白介素的發現，使得人們對於炎症反應的認識更加深入，原來，機體可以通過分泌不同的白介素來調動相應的免疫細胞大軍發揮不同的功能，比如我們熟知的感染引發的紅腫發熱反應就是有很多不同白介素介導的。隨後，人們發現不只是白細胞，很多細胞都可以分泌白介素，而白介素的功能也不僅僅是局限在對於白細胞的功能調控，很多細胞都可以對白介素做出反應。雖然現在仍然在沿用白介素這一統稱，但白介素其實是一組由多種類型細胞所分泌的、結構和功能各異的可溶性蛋白，這些分泌出來的蛋白主要用於不同細胞間的信息交換。
白介素種類很多且功能各異，但有個被稱為白介素-17家族很引人矚目，他們對炎症反應的發生髮展起著不可忽視的作用，該家族的細胞因子被分別命名為白介素-17A到白介素-17F。同時，人們還找到了它們的受體家族：白介素-17受體A到白介素-17受體E。這些白介素-17細胞因子可以結合到相對應的受體成員上從而介導不同的炎症反應。白介素-17的發現為以前一些有爭議的炎症現象提供了合理的解釋，同時也使得人們對於炎症信號網路的認識更加細緻深入。科學家從小鼠的T細胞淋巴瘤細胞中首先發現了白介素-17A，通過生物信息學手段，很快發現在基因組中還含有其他五個和白介素-17A同源的基因，由此，人們將這六個同源的細胞因子歸入一個新的白介素家族：白介素-17家族。
該家族中最具代表性的成員當然是老大哥白介素-17A了，在機體受感染或損傷處，遷移過來的淋巴細胞會分泌白介素-17A。白介素-17A一方面會誘導炎症因子以及趨化因子的表達，從而招募更多的免疫細胞到達炎症部位加劇機體的炎症反應，另一方面，白介素-17A還會誘導一些組織修復相關因子的表達從而加速機體的恢復。雖然白介素-17A在宿主抗感染和組織修復過程中起到擴大免疫防禦反應保護自身機體的作用，但是，在很多自身免疫病病人和腫瘤病人當中，白介素-17A又是高表達的，由於它可以誘導很多炎症因子的表達，過高的白介素-17A水平對於疾病的病理髮展起到惡化作用。很多動物實驗也證明，白介素-17A缺失或者抗體中和白介素-17A，可以有效的抑制多種自身免疫病病理程度。因此，白介素-17家族的細胞因子就如同一把雙刃劍，在急性炎症反應中，它們可以快速的分泌出來保護機體不受外源有害物質的危害，而當人體產生由於多種遺傳和環境因素所導致的慢性炎症時，它們又會加速多種慢性疾病的病程。所以，白介素-17家族細胞因子和人類的健康息息相關。
最近人們對白介素-17A這個明星細胞因子又有了新的認識：動物學以及人類流行病學分析顯示，如果母親在懷孕期間感染某些病毒，那麼她的後代患自閉症或者神經發育紊亂的風險就會增加。過去的研究表明，這種在懷孕期間由母體引發的免疫反應學術上稱之為母體免疫激活（MIA，maternal immune activation），該反應會導致後代出現一些不正常的重複行為，而導致該現象發生的部分原因可能是因為白介素-17A（由多種發炎條件下一組輔助T細胞——Th17細胞——產生）在其中起作用。然而，這類現象背後更深層次的分子細胞生物學機制至今仍然研究的不是很清楚。來自美國麻省大學醫學院的Jun R. huh（已move到哈佛醫學院）和MIT的Gloria B. Choi合作，在過去研究的基礎之上進一步研究表明了孕婦腸道細菌能在懷孕期間刺激Th17細胞的產生，從而意味著其後代更有可能出現MIA相關的行為異常。該工作以「Maternal gut bacteria promote neurodevelopmental abnormalities in mouse offspring」為題在線發表在9月13日的Nature雜誌上。
上述研究首先證明了白介素-17A只可能在懷孕的母鼠中分泌然後導致MIA相關的行為異常出現。進一步研究發現，如果母鼠在懷孕期間受感染的話，帶有小鼠分節絲狀菌（segmented filamentous bacteria）或人體共生菌（它們能誘導腸道Th17細胞）的懷孕小鼠可能會增加其後代患神經發育障礙的風險，而如果通過穿刺技術用特異性的抗生素處理孕鼠，那麼就不會出現MIA相關的後代行為異常。
而在另一篇同樣由Gloria B. Choi和Jun R. huh合作完成的題為「Reversing behavioural abnormalities in mice exposed to maternal inflammation」的Nature長文論文中（事實上兩篇Nature是同時投稿和被接受的），研究人員找出了小鼠大腦中引發行為異常的區域——大腦異顆粒區初級軀體感覺皮質部位（dysgranular zone of the primary somatosensory cortex， S1DZ），隨後他們又通過光遺傳學的手段進一步發現S1DZ區域的激活就可以導致小鼠出現與病毒感染類似的MIA相關的後代行為異常；反之，如果抑制S1DZ區域的激活，那麼即便是母鼠出現MIA也不會導致後代行為異常。
值得一提的是，針對上述兩項研究成果，來自美國德克薩斯西南醫學中心的Craig M. Powell 還專門為此撰寫了題為「Mum』s bacteria linked to baby』s behaviour」的評論文章。Craig Powell在評論中尖銳的指出孕期感染相關病毒與後代出現自閉症性狀關聯性仍然不清楚，同時Craig Powell還提到，如果上述關聯著實存在，那麼在孕期調節孕婦腸道的有關菌群不失為降低後代發生自閉症性狀風險的一種可行的手段。有意思的是，Craig Powell還寫道，即便上述兩篇論文描述的機制不存在於人類自閉症中，那麼這些論文揭示的腸道細菌、免疫系統和大腦發育之間的複雜相互作用，仍然為科學家提供了有價值的新見解。
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