10年前，美国加州理工学院科学家们开创性地研究了免疫系统失调和诸如自闭症之类的神经发育缺陷之间的联系。从那时起，研究死后大脑和自闭症患者大脑的研究和流行病学研究都支持免疫系统变化和自闭症谱系障碍(autism spectrum disorder)存在关联。
然而，人们一直未能解释的就是免疫系统变化是导致这种疾病的产生还是只是这种变化产生的副作用。如今，来自一项加州理工学院的新研究提示着过度活跃的免疫系统中的特异性变化确实能够导致小鼠产生类似自闭症的行为，而且在一些病例中，这种激活与子宫中胎儿经历的事情相关联。相关研究成果发表在PNAS期刊上。
论文通信作者Paul Patterson教授说，“我们长期猜测免疫系统在自闭症谱系障碍产生中发挥着作用。在我们对基于自闭症环境危险因素的小鼠模式动物研究中，我们发现母体免疫系统是导致后代最终表现出异常行为的一个关键性影响因子。”
这项研究的第一步就建立一种将自闭症相关行为与免疫变化紧密关联在一起的小鼠模式动物。为此，研究人员把病毒注射到怀孕的雌性小鼠体内来模拟病毒感染触发的同样类型免疫反应。这是因为之前已有研究表明在怀孕头三个月期间雌性小鼠遭受病毒感染与它们的后代有更高的风险患上自闭症谱系障碍存在关联。
研究人员发现小鼠后代表现出与自闭症谱系障碍相关的主要行为症状：重复性或刻板的行为，社交活动较少和沟通障碍。在这些小鼠身上，这具体表现出诸如强迫性地将弹珠埋在它们住的笼子中，过分自我梳理，选择独自打发时间或与玩具一起玩而不与新的小鼠发生互动，或者与正常小鼠相比，它们更少地或以一种不同的方式发出声音。
接着，研究人员描述了遭受病毒感染的雌性小鼠后代的免疫系统，而发现这些小鼠后代表现出不少免疫变化，而且一些变化与在自闭症患者中看到的相类似，如调节性T细胞水平下降，其中这种T细胞在抑制免疫反应中发挥着关键性作用。综合在一起，观察到的免疫变化导致免疫系统超负荷运转，其中一种变化促进炎症产生。
利用这种模式小鼠，研究人员然后能够测试小鼠后代免疫问题是够导致它们产生自闭症相关的行为。在一项揭示这种假设的测试中，他们通过向这些小鼠后代体内移植来自正常小鼠的骨髓而能够校正因病毒感染导致免疫系统激活的雌性小鼠产生的后代表现出的很多类似自闭症的行为。在移植的骨髓中的正常干细胞不仅可以修复宿主动物的免疫系统，而且还能够改变它们表现出来的类似自闭症的行为缺陷。
研究人员强调因为这项研究是在小鼠身上开展的，所以这些结果不能够直接适用于人，而且他们当然不建议应当将骨髓移植视为一种治疗自闭症的治疗方法。他们也不能确定是移植的干细胞还是骨髓移植程序本身---需要照射---才是校正这些异常行为的真正原因。
不过，Patterson说，这些结果提示着儿童体内的免疫失调可能是开发出创新性的免疫操纵方法来解决与自闭症谱系障碍相关的异常行为。他说，通过校正这些免疫问题，人们就可能改善在自闭症患者中观察到的一些典型的发育迟缓。(生物谷：Bioon.com)
本文编译自hResearchers find evidence of link between immune irregularities and autism
doi:10.1073/pnas.1202556109
PMC:
PMID:
Modeling an autism risk factor in mice leads to permanent immune dysregulation
Elaine Y. Hsiao1, Sara W. McBride, Janet Chow, Sarkis K. Mazmanian, and Paul H. Patterson
Increasing evidence highlights a role for the immune system in the pathogenesis of autism spectrum disorder (ASD), as immune dysregulation is observed in the brain, periphery, and gastrointestinal tract of ASD individuals. Furthermore, maternal infection (maternal immune activation, MIA) is a risk factor for ASD. Modeling this risk factor in mice yields offspring with the cardinal behavioral and neuropathological symptoms of human ASD. In this study, we find that offspring of immune-activated mothers display altered immune profiles and function, characterized by a systemic deficit in CD4+ TCRβ+ Foxp3+ CD25+ T regulatory cells, increased IL-6 and IL-17 production by CD4+ T cells, and elevated levels of peripheral Gr-1+ cells. In addition, hematopoietic stem cells from MIA offspring exhibit altered myeloid lineage potential and differentiation. Interestingly, repopulating irradiated control mice with bone marrow derived from MIA offspring does not confer MIA-related immunological deficits, implicating the peripheral environmental context in long-term programming of immune dysfunction. Furthermore, behaviorally abnormal MIA offspring that have been irradiated and transplanted with immunologically normal bone marrow from either MIA or control offspring no longer exhibit deficits in stereotyped/repetitive and anxiety-like behaviors, suggesting that immune abnormalities in MIA offspring can contribute to ASD-related behaviors. These studies support a link between cellular immune dysregulation and ASD-related behavioral deficits in a mouse model of an autism risk factor.
