早产不只“慢半拍”,大脑发育时钟被改写
早产不只“慢半拍”,大脑发育时钟被改写
一项新研究揭示,当婴儿早产时,其小脑(在大脑运动功能、语言和认知中起关键作用的部分)的生长和发育方式与婴儿留在子宫内足月时不同。10月29日,这项发表在《科学》上的发现解开了一个长期存在的医学谜题:为什么许多早产儿在童年时期会面临运动、语言和学习方面的挑战,尽管他们没有可检测到的脑损伤。简而言之,这项研究推翻了数十年来认为早产会减慢大脑生长、但早到的婴儿会在原预产期及之后“追赶”上来的观点。

早产改变大脑的发育时钟。图源:Unsplash/CC0 Public Domain
“我们一直能看到早产儿面临的发育差异,但看不到驱动这些差异的细胞机制”论文通讯作者、美国谢赫扎耶德小儿外科创新研究所博士Panagiotis Kratimenos说。“得益于来自活体参与者和现有脑组织样本的独特数据组合,我们现在有了生物学解释。”
在怀孕24至40周之间,人类小脑经历其最快速的发育期,体积扩大五倍,其主要神经元连接成复杂的通信网络。对于足月婴儿,整个生长期都在子宫的保护环境中进行。当婴儿早产时,这一快速大脑构建阶段被迫在子宫外发生。
小脑体积更小:足月前在子宫外度过的每一周与约230立方毫米的小脑体积减少相关,大约一颗豌豆大小。发育迟缓:在9至36个月大时,较小的小脑体积与运动、语言和思维能力迟缓相关。影响生长的潜力:尽管出生时机设定了基线分子程序,但生理应激源、疾病和新生儿重症监护病房(NICU)的特定护理方面显著改变了小脑生长速率。
“有了这张人类细胞图谱,我们正在进入早产新生儿精准神经重症监护的新时代。”Kratimenos说。“我们不再将早产儿大脑视为黑箱,现在可以设计和安排神经保护策略的时机,以匹配NICU中婴儿脑细胞的精确生物学状态,帮助他们从早期适应顺利过渡到健康的回路构建。”
“早产儿的评估和治疗应以发育成熟度而非实际年龄为指导。”论文共同通讯作者、美国西雅图儿童研究所博士Vittorio Gallo说,“所识别的分子标记将改善风险分层、推进成熟度生物标志物并优化神经保护治疗的时机。”
相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.aeb9095
主题:早产