研究由 儿童
医院大众婴幼儿专科(MGHfC)的研究人员发现,大脑中被称为小胶质细胞的免疫细胞在青春期发挥大脑发育至关重要的作用,但这种作用是在男性和女性不同。这项研究在动物模型中进行并在线发表在Nature Communications上,可以提高对青春期正常行为变化的神经学基础的理解 - 例如增加的实验和冒险 - 以及通常在青春期出现的神经精神疾病。
“我们发现小胶质细胞和其他免疫系统蛋白质消除了大脑奖赏相关部分中的多巴胺受体,称为青春期雄性大鼠伏隔核,这一过程塑造了青春期社会行为的正常变化,”Staci Bilbo说。博士,MGHfC Lurie自闭症中心研究主任 。“虽然这一特定过程仅发生在男性身上,但多巴胺受体也会在女性的青春期发生变化; 我们还不知道发生这种情况的机制。“
作为先天免疫系统的一部分,身体抵抗感染的第一线防御,已知小胶质细胞通过去除关键区域中不需要的突触(脑细胞之间的通信点)参与大脑的早期发育。最近的研究表明他们的角色可能更加多样化,Bilbo团队开始调查的一个问题是小胶质细胞是否有助于青春期的发育,这是大脑奖励回路发生重大变化的时期。他们还讨论了小胶质细胞在青春期正常行为变化中的潜在作用,以及这些变化背后的过程在男性和女性中是否不同。
研究人员专注于大脑的多巴胺系统,这是一系列处理与奖励和动机有关的信号的结构,已知这些信号在青春期会经历显着的成熟。继之前的观察结果表明伏核中的D1多巴胺受体在社会行为中具有关键作用,他们检测了 - 在不同发育阶段的雄性和雌性大鼠 - D1受体水平和标记分子的免疫蛋白通过小胶质细胞去除。
他们发现,虽然男性和青春期中期(30至38天)的青春期早期(大约20至30日龄)伏隔核中的D1受体水平下降,但男性中基于小胶质细胞的免疫信号参与减少。只在男性中 另一个尚待鉴定的过程可能影响女性的D1受体消除。他们还发现,基于小胶质细胞的男性D1受体减少是正常青少年行为改变所必需的,特别是青春期早期和晚期之间社交游戏行为的减少 - 特别是“粗暴和摔跤”游戏。在女性中,虽然改变基于小胶质细胞的免疫信号也影响了社交游戏,但这种变化更为微妙,并且不依赖于D1受体的减少。
“据我们所知,这是首次证明小胶质细胞在青少年大脑发育过程中发挥作用的方式,直接塑造了性别特定方式的行为,”首席作者,Bilbo实验室研究员Ashley Kopec博士说。“这也是小胶质细胞修剪特异性受体的首次证明。在大脑发育中发现这些性别特异性差异支持了在动物模型和人类志愿者中进行研究的需要,包括男性和女性。“
Bilbo指出,他们的研究结果为未来的研究提出了几个问题,包括神经免疫发育的异常是否会导致神经精神疾病,这些疾病通常出现在性别特异性模式中 - 例如女性抑郁症和男性精神分裂症 - 在青春期或青春期后不久。“我们非常感兴趣的一件事是过度高水平的社交游戏是否可能过渡到侵略,尤其是男性,”她说。“攻击行为是治疗自闭症谱系障碍最棘手的方面之一; 因此,虽然我们没有将这项研究设计为研究自闭症,但社会行为方面可能与社会行为异常的障碍有明显的相关性。“Bilbo是哈佛医学院自闭症研究领域的儿科Lurie家庭副教授。
(注:转载时请注明复诊网)