压力会改变大脑发育中的神经元平衡

早产儿的“压力激素”

　　

感染、化学物质和压力等环境因素会影响患精神或神经疾病的风险，尤其是在出生前。然而，这些影响背后的生物学机制尚未完全被理解。研究人员调查了糖皮质激素（一种类固醇激素）对大脑发育早期阶段的影响，发现神经元类型发生了变化，这表明发育中的大脑比之前认为的更容易受到外部因素的影响。

糖皮质激素是人体自然应激反应的一部分，对胎儿的正常发育至关重要。因此，在早产风险较高的情况下，通常会在怀孕期间使用合成糖皮质激素来促进胎儿肺部的发育。事实上，2020年全球约有10%的新生儿（约1300万）是早产儿，这使得糖皮质激素成为一种广泛使用的药物。在最近发表的一项研究中，由慕尼黑马克斯·普朗克精神病学研究所的Elisabeth Binder领导的团队，以及Leander Dony及其同事，利用脑类器官来测试合成糖皮质激素对大脑发育的影响。

脑类器官是一种发育中的大脑模型，来源于人类干细胞，并在培养皿中成熟。在这项研究中，类器官长时间暴露于合成糖皮质激素中，以模拟怀孕早期的过度暴露。随后，研究人员将暴露的类器官与未暴露的对照类器官进行比较，后者被认为遵循正常的大脑发育路径。

研究人员的主要发现是神经元类型分布的变化：与未暴露的类器官相比，暴露的类器官中抑制性神经元的比例更高，而兴奋性神经元的比例更低。兴奋性神经元能够使下一个神经元放电并传递信号，而抑制性神经元则会降低下一个神经元放电的可能性，从而减慢信号的传递速度。Dony表示：“这些结果表明，在发育的早期阶段，人类大脑的可塑性很强，容易受到外部影响，甚至比我们之前认为的还要严重。”

尽管从遗传学角度来看，神经元类型的不平衡与精神和神经系统疾病有关，但这是首次研究表明环境暴露也会产生类似的影响。然而，需要更多的研究来了解这些结果对疾病风险的具体意义：“我们观察到抑制性神经元数量的增加，但我们的研究结果并没有告诉我们这是否意味着在以后的生活中对某些疾病的风险或恢复能力有所增加。”研究合作者、斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所的Cristiana Cruceanu解释说。

脑类器官为科学家们提供了一个独特的机会，以了解大脑早期发育的过程。了解哪些因素会影响疾病风险，无论是环境因素、遗传风险因素还是它们的组合，都有助于未来制定治疗和预防措施。该研究团队还与慕尼黑亥姆霍兹研究所Fabian Theis领导的小组合作，共同推进这一领域的研究。