美国乔治亚州亚特兰大的埃默里大学的一组研究人员发现,早期轻微头部受伤可能导致晚年神经退行性疾病。他们以果蝇作为模型,发现如果雌性果蝇在交配后经历慢性免疫抑制,可能会在早期头部受伤后经历大脑退化延迟。
这项研究发表于《eLife》上的一篇文章中,对增强我们对性别特定的创伤性脑损伤反应的理解具有重要意义。编辑们将其描述为一项关键研究,提供了免疫和生殖途径可能在这些差异中发挥作用的令人信服的证据。
如轻微头部受伤等环境因素可以大大提高未来神经退行性病变的可能性。然而,在早期生活中暴露于轻微头部创伤与后期发展神经退行性疾病之间建立直接联系是困难的,并且仍然是一项挑战。更好地理解这一联系至关重要。
性别和年龄如何影响结果仍不清楚。“果蝇的寿命短,这使科学家能够观察整个生命过程中与脑损伤相关的变化,”埃默里大学神经科学项目的研究生以及埃默里大学医学院James Zheng实验室的成员Changtian Ye解释道。“我们最近创建了一种轻度创伤性脑损伤的果蝇模型,使我们能够施加轻微的头部撞击,然后从受伤时间到晚年脑损伤的发育来监测雄性和雌性果蝇的效果。”Ye和他的团队正在利用这个模型追踪影响。
研究人员和他们的团队观察了轻度创伤性脑损伤对果蝇行为的影响。尽管受伤最初仅导致果蝇轻微的即时缺陷,但最终导致了更显著的与大脑相关的行为问题和退化,且随着果蝇年龄的增长,这些问题变得更加严重。此外,这些影响在雌性果蝇中更为明显,影响了她们的攀爬和移动能力,并导致其比雄性果蝇更严重的脑损伤。
研究人员还发现,交配过的雌性果蝇经历的结果比未交配的雌性果蝇更为严重。他们能够识别出一种名为“性肽”的蛋白质,似乎在这种差异中发挥了作用。这项研究确定了性肽,即在交配期间通过精液转移到雌性生殖道中的一种蛋白质,作为使雌性果蝇更易遭受脑损伤有害影响的关键因素。对果蝇RNA数据的分析表明,暴露于性肽的交配雌性果蝇经历了先天免疫防御网络的慢性抑制,这使她们在遭受轻微头部创伤后更容易遭受神经退行性疾病。这些发现支持了即使是轻微的头部受伤也可能对大脑健康构成重大威胁的观点,尤其是对雌性而言。作者强调需要进一步研究以探索潜在的干预措施。
需要进行研究以确定其他物种是否发生类似的过程。“我们的研究建立了早期头部创伤与晚年神经退行性疾病之间的直接联系,突显了性别之间在伤害反应中的差异以及伤害期间和之后年龄的影响,”首席作者、埃默里大学医学院Zheng实验室的首席研究员James Zheng说。“了解这种联系是否存在于其他生物体中,并分析参与轻度头部创伤后神经退行性疾病性别特定发展的遗传成分和分子成分,将是十分有趣的。”