免疫蛋白质组学与5岁儿童皮质发育指标的关联

《Journal of Anatomy》：Immune proteomic associations with indices of cortical development in 5-year-old children

　　

免疫系统已成为影响后代神经发育的关键因素。虽然在母体免疫激活（MIA）背景下，这一作用已得到日益充分的研究，但产后免疫激活与儿童期大脑发育之间的关系则研究甚少。在本研究中，研究人员进行了靶向免疫蛋白质组学分析，检测356种炎症相关蛋白，并探讨外周免疫生理是否与5岁儿童的多模态神经影像指标、脑生长百分位数和皮质微结构相关。研究纳入了101名典型发育儿童，其免疫蛋白质组学和多模态神经影像数据涵盖结构磁共振成像和扩散加权磁共振成像（MRI），并采用FSL的链接独立成分分析（FLICA）建模，得到10个多模态脑成分。在利用免疫蛋白质组学和结构性脑生长百分位数数据的部分分析中，样本量为126名儿童。研究人员观察到血清免疫蛋白与灰质体积增长及全局皮质厚度之间存在一致的负相关；对于后者，CXCL10、IL17A和LILRB4的关联在错误发现率（FDR）校正后具有统计学显著性。类似地，许多免疫蛋白与全脑平均扩散率（MD）增加相关，最显著的是右侧内侧眶额皮质中的LAMP3、NCR1、SIGLEC1、FASLG和CXCL10。总体而言，这些发现首次刻画了儿童免疫生理与脑结构之间的关系，并显示了与全局大脑皮质发育的显著关联。未来研究应通过更大样本和多次采样加以扩展。

论文解读：免疫蛋白质组学与5岁儿童皮质发育指标的关联

近日，《Journal of Anatomy》发表了一项关于免疫蛋白质组学与5岁儿童皮质发育指标关联的研究。该研究基于FinnBrain出生队列，首次系统描述了儿童外周免疫生理与脑结构的关系，为理解产后免疫过程在早期脑发育中的作用提供了新证据。

研究背景方面，免疫系统在脑发育中扮演关键角色，影响早期神经发育及后续结构与功能结局。母体免疫激活（MIA）已被证明与后代神经发育障碍风险增加有关，动物模型提示其机制涉及小胶质细胞激活、细胞因子信号改变以及突触修剪和神经发生紊乱。人类神经影像研究也开始揭示妊娠期炎症标志物如C反应蛋白（CRP）和白介素-6（IL-6）与新生儿脑结构及连接改变相关，例如突显网络、杏仁核、小脑和皮质形态的变化。然而，产后免疫过程对儿童脑发育的影响，尤其是人类中的研究仍十分有限。现有证据多局限于认知测量，例如IL-6与学龄前儿童认知入学准备的负相关，而缺乏早期儿童期炎症与脑结构参数的神经影像研究。因此，该研究旨在结合血清免疫蛋白质组学与脑生长百分位数及多模态神经影像数据，探讨5岁儿童中356种炎症相关蛋白与灰白质发育的关联。

在研究方法上，研究人员从FinnBrain出生队列中选取了5岁儿童，最终101名具有免疫蛋白质组学及多模态MRI数据的典型发育儿童纳入FLICA分析，126名用于脑生长百分位数分析。血清免疫蛋白质组学采用Olink Explore Inflammation 384 panel检测356种炎症相关蛋白。神经影像包括结构T1加权磁共振成像（MRI）和扩散张量成像（DTI），分别经FreeSurfer、CAT12和FSL工具处理，并采用FSL的链接独立成分分析（FLICA）整合多模态数据，得到10个多模态脑成分。统计上，将免疫蛋白经高斯混合模型聚类为6个共表达簇，以多元线性回归校正性别、扫描年龄和体型指数，采用错误发现率（FDR）校正多重比较，并通过bootstrap重采样验证回归系数的稳定性。样本排除了急性疾病或感染，所有儿童CRP均在正常生理范围内。

研究结果部分包括三个主要方面。第一，免疫蛋白质组的聚类。通过高斯混合模型，356种炎症相关蛋白被划分为6个共表达簇，中位聚类稳定性为80%。这些簇在功能上分别富集于白介素配体/受体及生长因子、免疫细胞受体和细胞外基质重塑、趋化因子和白介素-1（IL-1）信号通路、经典促炎细胞因子（如肿瘤坏死因子α[TNFα]、干扰素γ[IFNγ]、IL-6、IL-17A）及抗原呈递蛋白、下游受体信号和线粒体活性、以及核因子κB（NF-κB