Science子刊封面：懷孕期間，准媽媽的免疫系統發生了哪些變化？

懷孕期間，准媽媽的免疫系統會發生多種變化，以確保維持對抗病原體、保護胎兒之間的平衡。但是，這些變化發生的具體時間，以及它們如何發生，目前並不清楚。

現在，來自於斯坦福大學醫學院的研究團隊將生物學技術和計算機模型結合，第一次對懷孕期間女性免疫系統的變化進行了詳細的描述，繪製出首份「免疫時鐘」（immune clock）。相關成果於9月1日發表在《Science Immunology》期刊，並被選為封面文章。

在懷孕的9個月內，母親的免疫系統會增強部分先天免疫反應（例如自然殺傷細胞的活動），同時下調一些適應性免疫反應（例如T細胞水平）。這些本該發生的變異一旦紊亂，易發生包括早產在內的併發症。

所以，這一份新鮮出爐的「時間藍圖」有助於醫生預測早產的概率和時間。「懷孕會讓母親機體進入一個獨特的免疫狀態。我們發現，免疫系統的變化遵循著一個精準且可預測的時間節點。」文章通訊作者、麻醉學助理教授Brice Gaudilliere解釋道。

研究團隊繪製了免疫系統為適應懷孕而發生變化的具體時間點。（圖片來源：文獻）

懷孕後的「免疫時鐘」

研究團隊招募了18名准媽媽，並在她們懷孕的3個時間段（早、中、晚）以及分娩後的第六周採集血液。另外，他們還準備了10名孕婦，用於驗證研究結果。

他們採用了一種由斯坦福大學團隊開發的技術——質譜流式細胞技術（mass cytometry），用於同時檢測血液樣本中每個免疫細胞的超50種屬性，計量血液中含有的免疫細胞類型，評估每個細胞參與的最活躍的信號通路，並明確免疫細胞應對病毒、細菌感染的反應。

他們開發了一套統計建模演算法，用於詳細描述免疫系統在整個懷孕周期內發生的變化。他們將妊娠期視為一個持續變數，計算這一期間內免疫細胞發生變化的精準時間。這個數學模型還結合了已有科學文獻中關於免疫細胞在非懷孕個體中的行為信息，以確定哪些變化最有可能是重要的。這一模型加深了對免疫系統的認知。Gaudilliere表示：「這一模型告訴我們特定的免疫細胞是如何應對懷孕的。」

免疫系統的數學模型（圖片來源：文獻）

利用「時鐘」預測早產

這一研究再一次證實過去已有的針對孕期免疫系統的研究成果，例如懷孕期間，自然殺傷細胞和中性粒細胞功能增強。下一步，研究團隊將繼續深入研究——利用准媽媽的血液樣本解析免疫系統在功能上區別於正常時期的細節。

近10%的美國嬰兒屬於早產兒，他們提前3周甚至於更早出生。但是醫生缺乏可靠預測早產的方法。研究團隊希望通過這一研究解析早產發生的原因，以及找到預防早產的方法。

麻醉學、圍手術期和疼痛醫學導師Nima Aghaeepour表示：「免疫系統並不是孤立的。現在我們感興趣的是，它與機體其他生物學系統之間的相互作用，包括基因、新陳代謝、微生物群落等等，從而繪製一份完整的、針對懷孕的生物鐘。」

參考資料：

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