空气污染和压力改变雄性小鼠的大脑发育和社会行为
海军海洋摄影师卡琳娜·布洛克(Carina Block)的直觉,她和她的女性水手经常接触到的喷气排气烟雾,加上不可避免的工作压力,这给孩子带来了不利的健康状况。一项在小鼠中的新研究支持了块的怀疑,发现空气污染以及住房不安全感导致了自闭症的社会行为,男性但女性的幼体中有不同的大脑。免疫系统似乎有错。
布洛克回忆说:“我怀孕了,压力很大,在飞机附近工作。”“我每天都走过喷气燃料排气。我的孩子最终开发了一个神经发育障碍,脑积水。”
布洛克(Block)的女儿和布洛克(Block)现在正在蓬勃发展。和细胞生物学教授Cagla Eroglu博士但是,Block在8月2日的新出版物2nd版本细胞报告提供令人信服的证据,表明她正在妊娠儿子,他可能已经患有自闭症。
空气污染,例如排气柴油发动机在卡车中,与神经发育障碍率提高有关,例如精神分裂症和自闭症。尽管全球99%的人与不健康的空气, 只要每44名儿童中有一个被诊断出患有自闭症(男孩是女孩的四倍)。
为什么每个人都不发展自闭症呢?
比尔博说:“对某些人而言,环境毒素比其他人要糟糕,这始终是受影响的最脆弱的人群。”在自闭症和空气污染的情况下,Bilbo认为缺失的链接是孕产妇压力来自贫困和住房不安全感。
“这并不是说有钱人比尔博说:“但是,当您不得不担心要居住的地方以及您是否在家中安全时,情况有所不同。”
有说服人类数据支持Bilbo的主张,不可能(不道德)直接在孕妇中测试这些想法,以揭示空气污染和压力可能共同巩固发展儿童的大脑的生物学机制。
为了填补这一空白,Block和她的团队暴露了怀孕的小鼠对于许多人每天都忍受的不良住房和空气质量条件,并研究了他们的后代的表现。
作为空气污染的代理,小鼠妈妈被暴露于柴油排气颗粒,无形但有害的污染物半卡车和建筑机械经常喷出。在怀孕结束时,小鼠妈妈遭到了另一个压力源:住房不足。孕妇的建筑材料比平时少,以供幼犬建造巢穴。
尽管如此,强调的妈妈仍然是出色的父母,他们的护理和修饰与那些免于产前压力的人一样多。但是,尽管他们的女儿成长为预期,但他们的儿子一生都误解了社交线索。作为青少年,受压力和烟雾露出的妈妈所生的雄性更喜欢用黄色橡皮鸭闲逛,而不是附近的老鼠(老鼠通常更喜欢自己的一个而不是浴缸玩具的公司)。
接下来,Block和她的团队做了任何携带卡的神经科学家所做的事情:她研究了大脑是否早期重新连接,导致害羞的男性青少年。具体来说,研究小组想知道,男性大脑是否在开发的早期就没有得到必要的完善。
在生命的早期,所有动物天生就有大量的脑细胞连接,称为突触,随着我们的长大,需要被削减。导致成功任务的突触(例如捡起玻璃)得到了维护和加强,而导致失败尝试的连接被删除。
吸入柴油烟雾的妈妈强调,雄性会引起男性,因为幼儿在前扣带回皮层(ACC)中错过了预定的突触剃须,这是一个对感知和产生社交线索重要的大脑区域。男性在该地区的突触过度似乎解释了他们作为青少年的害羞社会倾向,但它留下了一个问题,即妊娠期间双重打击的烟雾和压力如何停止典型的大脑雕刻。
为了解决这个问题,Block和她的团队看着免疫系统,特别是在脑中的免疫细胞上称为小胶质细胞。
除了监测细菌和病毒之外,小胶质细胞还警惕弱或死突触,它们很容易散布以帮助整理大脑。Block推论,如果突触比平时更多,那么在受影响的雄性的大脑中,小胶质细胞也不多。
令她惊讶的是,布洛克发现,来自压力的妈妈的青春期男性在ACC中的小胶质细胞和无压力妈妈的同龄人一样多。然而,烟雾和外壳应力导致小胶质细胞具有较少的蛋白质刺激其对突触的食欲的蛋白质,这可能解释了观察到的过度生长。
成年后,一切都翻了过去。烟雾和压力暴露的妈妈的男性现在的ACC突触更少,比未受未受的同龄人更社团。这种非典型趋势更外向而不是保留的镜子用自闭症相关基因的小鼠的行为和大脑活动最近由Block的合作者兼合着者,Duke Neurobiology教授兼精神科医生Kafui Dzirasa,博士学位描述。
自闭症患者通常被错误地认为是社交的较少,但是Block分享了:“如果您遇到了一个自闭症患者,那么您已经遇到了一个自闭症患者。”
Dzirasa补充说,他的许多自闭症患者将使用于诊断小鼠的标准实验室测试失败,如果他们对社交的倾向较少,那么它们本质上是像自闭症一样的pikeon-holes啮齿动物。相反,Dzirasa和Block说,对于自闭症,这更多地是对社会暗示和惯例的误解,而不是固有的内向。
Block和Bilbo建议这项工作提供了清晰的机制老鼠这可以解释为什么高水平的空气污染增加孩子会发展自闭症的可能性只有他们出生在一个贫穷的社区。这也可能导致药物有助于防止小胶质细胞被环境压力源操纵,因为柴油排气和住房应力会触发类似的免疫反应孕妇感染流感。
目前,Bilbo和她的团队希望这种明确的证据证明压力的影响和空气污染在怀孕期间,政策制定者促进立法支持清洁空气计划和社会服务,例如改善和扩大的公共住房。
比尔博说:“你不能忽略这项研究的机械结果。”“这正在发生,这就是方法。”
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