2026年3月12日，東北大學(xué)Motoko Maekawa研究團(tuán)隊在著名期刊《Brain, Behavior, and Immunity》發(fā)表題為：“Maternal granulocyte colony-stimulating factor alters synaptic maturation and social behaviors in offspring”的研究工作。
這項研究將粒細(xì)胞集落刺激因子（G-CSF）確定為介導(dǎo)母體免疫激活（MIA）導(dǎo)致后代神經(jīng)發(fā)育異常的關(guān)鍵因子。在妊娠期MIA模型中，母體與胚胎的 G-CSF 水平顯著升高。研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)前暴露于 G-CSF 會導(dǎo)致雄性后代內(nèi)側(cè)前額葉皮層的樹突棘密度異常增加且成熟度降低并引發(fā)后代的社交偏好改變。轉(zhuǎn)錄組分析顯示，G-CSF引起了兩性在突觸組織及線粒體功能通路上截然相反的表達(dá)特征。體外實驗進(jìn)一步證實，G-CSF具有減緩?fù)挥|成熟并增強(qiáng)小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬活性的雙重作用。
實驗顯示，孕鼠注射 poly(I:C)后，血漿G-CSF水平迅速飆升并在 3 小時達(dá)峰，隨后在 6 小時進(jìn)入胚胎組織。通過高靈敏度的RNAscope技術(shù)發(fā)現(xiàn)G-CSF受體（Csf3r）在胚胎皮層廣泛表達(dá)，具體覆蓋了 Pax6+ 放射狀膠質(zhì)細(xì)胞、Tbr2+中間祖細(xì)胞以及 Iba1+ 小膠質(zhì)細(xì)胞。盡管單細(xì)胞測序數(shù)據(jù)因技術(shù)靈敏度限制顯示受體主要富集于小膠質(zhì)細(xì)胞，但 RNAscope證實了神經(jīng)祖細(xì)胞同樣表達(dá)該受體。這一發(fā)現(xiàn)為G-CSF直接作用于胚胎神經(jīng)前體細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞，進(jìn)而干擾神經(jīng)發(fā)育提供了堅實的解剖學(xué)證據(jù)。
研究發(fā)現(xiàn)，在胚胎期第 12.5 天暴露于高劑量hG-CSF（800 µg/kg）會導(dǎo)致雄性后代成年后前額葉皮層的神經(jīng)元結(jié)構(gòu)異常，具體表現(xiàn)為樹突棘密度顯著增加，且伴有明顯的發(fā)育延遲。相比之下，雌性后代雖有密度增加的趨勢。
此外，低劑量組未見明顯改變，且該處理并不影響存活率或生長等基本生理指標(biāo)。結(jié)果表明，G-CSF 對突觸構(gòu)建的影響具有明顯的劑量依賴性，且初步顯現(xiàn)出性別差異的傾向（雄性更敏感），這為 MIA 相關(guān)神經(jīng)發(fā)育障礙提供了直接的病理證據(jù)。
作者接下來考察了母體暴露于hG-CSF是否影響后代的行為。在社交偏好測試中，接受高劑量hG-CSF處理的雄性后代表現(xiàn)出社交偏好降低，而同等處理的雌性后代則顯示出社交偏好增加。
在同性別的所有動物中，社交指數(shù)與樹突棘密度在雌性中呈正相關(guān)，而在雄性中則無此關(guān)聯(lián)。在兩種性別的低劑量hG-CSF后代中均未觀察到差異。在其他行為學(xué)測試中，高劑量hG-CSF處理的雌性后代在曠場中心區(qū)域停留時間更長，而低劑量hG-CSF處理的雌性后代在出生后第8天和第10天發(fā)出的超聲波叫聲較少。
這些發(fā)現(xiàn)拓展了MIA研究的概念框架，并強(qiáng)調(diào)了探索除經(jīng)典促炎細(xì)胞因子之外的非傳統(tǒng)免疫介質(zhì)的重要性。
這些發(fā)現(xiàn)揭示了G-CSF在塑造神經(jīng)發(fā)育中此前未被認(rèn)識的作用，并為理解母體炎癥如何促成神經(jīng)發(fā)育障礙和精神疾?。òㄗ蚤]癥譜系障礙，ASD）的風(fēng)險提供了機(jī)制層面的見解。
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