先天性膈疝胎儿羊模型中脑区缺氧、神经炎症及神经发育变化的研究

《Scientific Reports》：Cerebral hypoxia, microglial activation and altered brain development in lamb fetuses with left congenital diaphragmatic hernia

　　

摘要

先天性膈疝（CDH）是一种膈肌发育缺陷，导致腹腔脏器疝入胸腔。患有 CDH 的儿童发生神经发育障碍的风险增加。有研究表明，左侧先天性膈疝（L-CDH）的机械效应所导致的潜在脑血流改变可能与产前脑损伤有关。我们旨在表征胎儿 L-CDH 羊模型中的区域神经炎症、缺氧、代谢和神经发育变化。我们使用免疫组化（GFAP：星形胶质细胞密度，IBA1：小胶质细胞密度和形态，NeuN：成熟神经元，CD34：血管密度）、原位杂交（HIF1A）和 RNA 测序（额叶和丘脑样本）检查了八个脑区。CDH 羊在海马中表现出 HIF1A 表达增加，在大脑皮层、小脑和脑干中血管密度升高，这与缺氧驱动的新生血管形成一致。在胼胝体、小脑、大脑皮层和脑干中发现了 IBA1 阳性小胶质细胞密度增加，并伴有与小胶质细胞激活一致的聚集模式。在胼胝体和小脑中发现星形胶质细胞密度降低，在大脑皮层和小脑中发现成熟神经元密度异常。组织学发现与额叶和丘脑的转录组数据一致。这些发现与以下假说一致：L-CDH 的机械效应与慢性脑灌注不足有关，触发了缺氧诱导的途径和神经炎症反应，这可能破坏正常的脑发育。然而，鉴于实验模型的多因素性质，因果归因需要进一步研究。