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Science:揭示孕期感染和青春期压力在精神分裂症中的关键影响

近日,苏黎世联邦理工学院(ETH Zürich)的科学家们通过小鼠模型揭示了,孕期感染和青春期压力在精神分裂症中的关键性角色。不过他们强调,没有必要为此恐慌。相关论文发表在近期出版的《科学》(Science)杂志上。

长期以来,研究人员一直认为,外界不利因素可能对精神分裂症发病有着重要作用。孕期感染弓形虫或流感、精神压力或家族病史等等都被认为是精神分裂症的潜在风险因素。不过,人们此前并不了解这些因素之间的相互作用。

在这项研究中,科学家首次证明两个对精神分裂症有显著影响的环境因素是联合起作用的。此外,他们还解析了这些因素的作用机制,明确了它们在哪个人生阶段发生才会引发精神分裂症。为此,研究人员开发了一个特殊的小鼠模型,并通过这一模型模拟人生阶段。

感染与压力相互作用

准妈妈在孕期前半程受到病毒感染,是可能引发精神分裂症的首个负面环境影响。在这种情况下,如果孩子又在青春期受到了较大压力,那么他/她患精神分裂症的可能性就会显著增加。研究人员指出,精神分裂症需要这两个负面环境影响共同起作用。

在孕期感染的基础上再加上青春期压力,就可能导致以下问题:母亲所受的感染激活胎儿脑部中枢神经系统的特定免疫细胞(小胶质细胞),而这一细胞所产生的细胞毒素会改变孩子的大脑发育。

小鼠模型的重要线索

在准妈妈受到的感染平息之后,小胶质细胞就会休眠,不过这些细胞已经有了“记忆”。如果孩子在青春期遇到严重的长期压力,例如性虐待或身体暴力,小胶质细胞就会苏醒并在特定大脑区域引起改变。这些神经免疫学改变基本上不会造成毁灭性影响,直至孩子成年。由于青春期是大脑的成熟阶段,大脑似乎对这一时期的负面影响格外敏感。

研究人员在复杂小鼠模型的基础上获得了这一里程碑式的结果。他们先用特殊物质在小鼠孕期诱发感染以激起免疫应答。等到新生小鼠出生三十或四十天后(小鼠的性成熟年龄,等同于人类的青春期),他们让小鼠经历五种不同压力因素的影响。这些压力相当于人类中的慢性心理压力。

随后,研究人员在青春期结束时和成年期对小鼠行为进行测试。作为对照,他们也同时测试了只受到感染或只经受压力的小鼠,以及完全没有接触这两种风险因素的小鼠。研究人员发现,青春期结束后小鼠行为并没有立刻发生异常。但那些既受到感染又经受压力的小鼠,在成年后其行为变得异常。而且这些小鼠的异常行为模式与人类精神分裂症患者很相似。

无需恐慌

尽管目前可以用药物治疗精神分裂症的特定症状,但这种疾病还无法被治愈。不过,这项研究至少给我们带来了希望,让我们能够在高危人群中及时采取预防措施。同时,这项研究也为其他研究奠定了关键性的基础。

研究人员还强调,准妈妈们没有必要感到恐慌。许多准妈妈在孕期都受到过疱疹、感冒或流感的感染。每个孩子在青春期都会遇到或多或少的压力。只有多种因素在“恰当”的时间段发生,才会提升精神分裂症的风险。此外,这一疾病的发展还涉及了其他因素,例如遗传因素。不过与基因不同的是,特定环境影响是可以改变的,而且孩子也可以学习如何正确应对青春期压力。

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Stress in Puberty Unmasks Latent Neuropathological Consequences of Prenatal Immune Activation in Mice

Science, 1 March 2013 | DOI: 10.1126/science.1228261

Prenatal infection and exposure to traumatizing experiences during peripuberty have each been associated with increased risk for neuropsychiatric disorders. Evidence is lacking for the cumulative impact of such prenatal and postnatal environmental challenges on brain functions and vulnerability to psychiatric disease. Here, we show in a translational mouse model that combined exposure to prenatal immune challenge and peripubertal stress induces synergistic pathological effects on adult behavioral functions and neurochemistry. We further demonstrate that the prenatal insult markedly increases the vulnerability of the pubescent offspring to brain immune changes in response to stress. Our findings reveal interactions between two adverse environmental factors that have individually been associated with neuropsychiatric disease and support theories that mental illnesses with delayed onsets involve multiple environmental hits.

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