《Brain, Behavior, and Immunity》：Inflammatory biomarkers as predictors of fetal brain resilience or vulnerability to prenatal maternal anxiety
编辑推荐：
本研究针对产前母体焦虑影响子代神经发育的生物学机制尚不明确的问题，研究人员通过前瞻性队列分析发现IFN-γ和MCP-1等炎症生物标志物可调节焦虑对新生儿脑结构（如右侧苍白球体积、感觉运动皮层厚度）及24月龄认知语言功能的影响，揭示了免疫通路在胎儿脑韧性形成中的关键作用，为早期干预提供新靶点。
当准妈妈在孕期感到焦虑时，这种情绪状态是否会影响到胎儿的大脑发育？这不仅是准父母们关心的问题，更是神经科学和围产医学领域的重要课题。既往研究表明，产前母体焦虑与子代神经发育异常存在关联，但背后的生物学机制一直是个黑箱。尤其令人困惑的是，为什么有些暴露于高焦虑环境的胎儿仍能健康发展，而另一些却出现神经发育问题？这种差异提示可能存在重要的生物调节因素。
近年来，科学家们将目光投向母体免疫系统。怀孕期间，母体免疫状态会发生精细调整，而心理压力可能打破这种平衡，通过"母体免疫激活"途径影响胎儿。细胞因子作为免疫信使分子，成为重点研究对象。虽然白介素-6（IL-6）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等经典炎症因子已被广泛研究，但对其他重要细胞因子如干扰素-γ（IFN-γ）和单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1/CCL2）的关注相对不足。这些分子在孕中晚期——胎儿大脑经历神经元迁移、突触发生和早期神经环路形成的关键期——可能发挥着独特作用。
为填补这一空白，香港理工大学健康科技与资讯学系的研究团队在《Brain, Behavior, and Immunity》上发表了最新研究成果。他们利用新加坡GUSTO前瞻性出生队列，探索了母体炎症生物标志物是否能够调节产前焦虑与子代神经发育之间的关联。
研究团队采用了多项关键技术方法：通过状态-特质焦虑量表（STAI）在孕26周评估母体焦虑水平；使用Luminex多重细胞因子检测技术定量分析孕中期母体血浆中的IFN-γ、VEGF、TNF-α和MCP-1水平；在新生儿出生后5-14天内进行1.5T磁共振T2加权成像，采用马尔可夫随机场模型自动分割脑区并测量皮质厚度；在子代24月龄时使用Bayley婴幼儿发展量表第三版（BSID-III）评估认知、语言等五大发展领域。
3.1 人口学特征
研究纳入了159对完成新生儿脑成像和340对完成24月龄行为评估的母子对。两组样本在出生体重、孕周、婴儿性别等关键指标上无显著差异，确保了样本可比性。
3.2 母体炎症生物标志物调节产前母体焦虑与新生儿皮质下体积的关系
研究发现MCP-1水平显著调节产前焦虑与双侧尾状核体积的关系。在高MCP-1组，产前焦虑与尾状核体积呈正相关；而在低MCP-1组，这种关系变为负相关。IFN-γ则主要调节右侧苍白球体积与焦虑的关系：高IFN-γ水平下，焦虑与苍白球体积正相关；低水平下则呈负相关。TNF-α和VEGF未显示显著调节作用。
3.3 母体炎症生物标志物调节产前母体焦虑与新生儿皮质形态的关系
MCP-1与焦虑的交互作用在左右感觉运动皮层和右侧颞叶皮层尤为显著。高MCP-1水平下，焦虑增加与皮质厚度减少相关；低水平下则相反，焦虑与皮质厚度增加相关。这种双向调节模式表明极端MCP-1水平可能放大胎儿大脑对母体焦虑的敏感性。
3.4 母体血浆炎症生物标志物水平调节产前母体焦虑与行为的关系
在24月龄的随访中，MCP-1和IFN-γ继续显示出对行为发展的调节作用。MCP-1调节焦虑与语言功能的关系，而IFN-γ调节焦虑与认知功能的关系。高水平IFN-γ似乎能缓冲焦虑对认知的负面影响，而低水平则放大这种影响。
研究结论强调，特定的母体炎症标志物，特别是IFN-γ和MCP-1，能够显著调节产前焦虑对子代神经发育的影响。IFN-γ通过JAK/STAT1信号通路调节神经发生和免疫平衡，而MCP-1通过CCR2受体调控小胶质细胞活化和突触修剪。这些分子机制在基底节和感觉运动皮层的发育中尤为关键，可能决定胎儿大脑对母体心理压力的韧性或易感性。
值得注意的是，这种调节作用呈现区域特异性和浓度依赖性。适度的IFN-γ水平可能通过促进适当的突触修剪和神经保护来支持健康发育，而失调的IFN-γ信号则可能破坏基底节通路的形成。类似地，MCP-1的极端水平（过高或过低）可能扰乱小胶质细胞介导的神经发育过程，导致皮质厚度和皮质下体积的异常。
这项研究的创新之处在于首次系统揭示了特定炎症通路在产前心理压力与胎儿脑发育关系中的调节作用，为理解个体差异提供了生物学解释。研究结果提示，监测孕中期特定细胞因子水平可能有助于早期识别神经发育风险群体，为开发针对性的早期干预策略提供了新思路。未来研究需要进一步探索这些生物标志物在更广泛人群中的适用性，并阐明其作用的分子机制，从而为促进儿童神经健康发展提供更多科学依据。
