在生殖前过量饮酒以及母亲免疫系统的激活,会以性别依赖的方式对后代的行为、神经生物学特征及大脑体积产生不同的影响

《Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry》:Pre-reproductive excessive alcohol and maternal immune activation differentially affect offspring behavior, neurobiology, and brain volume in a sex-dependent manner

【字体: 时间:2025年11月07日 来源:Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry 5.3

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  青少年酒精暴露对子代的影响及性别差异研究,显示母体酒精暴露可导致子代体重增加、记忆障碍、HPA轴失调及小脑体积增大,性别差异显著。MIA单独处理则增加子代酒精摄入。研究强调青春期酒精暴露的跨代影响及性别作为关键生物变量,呼吁针对性预防策略。

  **解读:**

本研究通过实验揭示了母体在青春期阶段的酒精暴露对后代可能产生的深远影响,尤其是这种影响如何与孕期母体免疫激活(MIA)相互作用,进而影响后代的神经发育和行为表现。这项研究聚焦于青少年时期酒精摄入对后续生殖阶段的潜在影响,这是在孕前阶段,母亲尚未怀孕的情况下发生的。随着社会对青少年饮酒问题的关注度不断提高,这一研究为理解酒精暴露对后代的影响提供了重要的科学依据。

### **母体酒精暴露的长期影响**

研究发现,母体在青春期阶段的酒精摄入会导致后代出现一系列生理和行为上的变化。例如,后代的体重增加、记忆功能受损、下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴功能异常、小胶质细胞减少以及小脑体积扩大。这些发现表明,即使母亲在怀孕前饮酒,其对后代的影响也可能持续存在,并且表现出显著的性别差异。例如,女性后代在某些神经化学反应中表现出与男性后代相反的变化。这些变化提示,母体在生育前的酒精暴露可能通过某种机制,将影响传递给后代。

### **母体免疫激活与后代行为的关系**

研究进一步发现,孕期母体免疫激活(MIA)本身也能对后代产生影响,如增加后代的酒精摄入量,并导致感觉运动门控功能受损。值得注意的是,这种影响并不依赖于母体在青春期的酒精暴露,而是独立存在的。这表明,即使没有酒精摄入,MIA也可能对后代产生不利影响。此外,MIA还会导致母体的母性行为受损以及生殖相关的HPA轴功能紊乱。这些发现强调了孕期免疫挑战的重要性,即使它们是轻微的,也可能对后代的发育造成显著影响。

### **性别差异的重要性**

研究结果显示,性别在所有观察到的效应中都扮演了关键角色。无论是体重、HPA轴功能、还是神经化学变化,均存在显著的性别差异。这种差异不仅影响个体的行为表现,也影响其生理指标。例如,女性后代在某些测试中表现出更高的皮质醇(CORT)水平,而男性后代则在酒精摄入和学习能力方面受到影响。这些性别差异可能与神经递质水平、激素调节机制以及基因表达有关。研究指出,未来的研究应更加重视性别这一变量,以更全面地理解酒精暴露对后代的影响。

### **研究设计与方法**

为了模拟母体在青春期阶段的酒精暴露,研究人员选择了雌性大鼠作为实验对象,并在PND 28至55(即大鼠的青春期)期间,每周三次通过胃管灌注方式给予3克/千克体重的96%酒精或水。之后,这些母鼠与未暴露的雄性大鼠交配,并在妊娠第15天接受一次轻度剂量的Poly I:C注射,以模拟孕期免疫激活。研究团队还对母鼠和后代的母性行为进行了监测,并对HPA轴相关成分进行了分析。

后代在成年后接受了多种行为测试,包括空间记忆测试、社交互动测试、多巴胺和去甲肾上腺素水平检测等。此外,研究人员还利用磁共振成像(MRI)分析了后代的大脑结构,包括小脑、前额叶皮层、伏隔核等。研究还涉及了神经化学和神经免疫分析,以及代谢特征和自愿酒精摄入评估。这些方法的综合应用为全面评估母体酒精暴露对后代的影响提供了科学支持。

### **实验结果与分析**

实验结果显示,母体在青春期阶段的酒精暴露会导致后代出现一系列生理和行为上的变化。例如,后代的体重增加,记忆功能受损,HPA轴功能异常,小胶质细胞减少,以及小脑体积扩大。这些变化在不同性别中表现不一,显示了性别在这一过程中的重要性。研究还发现,母体在孕期的免疫激活(MIA)会导致后代的酒精摄入增加,尤其是在女性后代中表现更为明显。同时,MIA还会影响后代的感官运动门控功能,而母体酒精暴露则没有产生这种协同效应。

此外,研究还发现,母体在孕期的免疫激活会导致其母性行为增强,这种增强可能是一种补偿机制,以应对早期生活中的压力。然而,这种增强并未传递到后代,而是在母体自身中表现出来。这表明,母体的行为变化可能与其自身的生理状态有关,而非直接遗传给后代。

### **神经化学变化**

研究还发现,母体在青春期阶段的酒精暴露对后代的神经化学变化产生了显著影响。例如,在前额叶皮层、杏仁核和海马体中,去甲肾上腺素(NA)和多巴胺(DA)水平存在性别差异。女性后代的前额叶皮层中NA水平较高,这可能与其更大的蓝斑核(locus coeruleus)有关,而蓝斑核是去甲肾上腺素的主要来源。这种性别差异可能与酒精摄入和奖励系统有关,从而影响后代的行为表现。

同时,研究还发现,母体酒精暴露对后代的血清色氨酸水平产生了显著影响,而色氨酸是神经递质代谢的重要指标。这些变化可能与抑郁和情绪调节有关,尤其是在女性后代中更为明显。此外,研究还发现,母体酒精暴露导致后代的海马体中5-羟基吲哚乙酸(5-HIAA)和色氨酸代谢降低,这可能反映了神经递质代谢的异常。

### **社会与健康意义**

研究结果不仅具有重要的科学价值,还对社会健康政策具有指导意义。随着青少年饮酒问题的日益严重,尤其是女性群体中的高发率,研究揭示了这种行为对后代的潜在影响。这提示,公共卫生政策应更加关注青少年阶段的酒精暴露,并采取针对性的干预措施,以减少对后代的不良影响。

此外,研究强调了性别作为生物变量的重要性。以往的研究往往忽略了性别差异,而本研究发现,性别在几乎所有测试中都表现出显著的差异。这表明,未来的实验设计应更加注重性别因素,以更准确地评估酒精暴露对后代的影响。例如,某些神经化学变化可能仅在女性后代中发生,而另一些则可能在男性后代中更为明显。

### **未来研究方向**

尽管本研究提供了重要的科学信息,但仍有许多问题需要进一步探讨。例如,母体在青春期阶段的酒精暴露如何具体影响后代的神经发育?这些影响是否具有遗传基础?是否存在其他环境因素与母体酒精暴露共同作用,导致更复杂的后果?此外,研究还建议,未来的研究应采用更长的观察期,以更全面地了解这些影响的长期后果。

本研究还指出,由于母体酒精暴露对后代的影响可能与HAP轴功能有关,因此,进一步研究HAP轴的功能变化及其与酒精摄入之间的关系将有助于更深入地理解这一现象。同时,研究还强调了小胶质细胞在神经发育中的重要性,指出其减少可能与神经炎症和神经可塑性有关。

### **总结**

综上所述,本研究揭示了母体在青春期阶段的酒精暴露对后代的潜在影响,并且这些影响表现出显著的性别差异。研究还发现,即使没有酒精摄入,孕期母体免疫激活也可能对后代产生不利影响,如增加酒精摄入量和导致感觉运动门控功能受损。这些发现不仅为理解酒精暴露对后代的长期影响提供了新的视角,也为制定针对青少年酒精摄入的预防和干预策略提供了科学依据。同时,研究强调了性别在这一过程中的重要性,提示未来的研究应更加关注性别差异,以更全面地评估酒精暴露对后代的影响。
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