自閉癥譜系障礙（autism spectrum disorder, ASD）是一種常見的神經發育障礙性疾病，病因復雜，受遺傳和環境因素多重交叉影響。目前有充足證據表明，感染引起的孕期炎癥水平升高，是 ASD 發生的關鍵風險因素。流行病學證據顯示，孕期母體的炎癥狀態與后代患神經發育障礙和精神疾病的風險增加有關，動物模型也表明母體免疫激活可引起子代產生明顯神經病理特征及行為異常。因此，妊娠期間母體健康狀況對子代健康和疾病具有重要影響。

一次成功的妊娠需要母親和胎兒間高效、協調的對話溝通，免疫細胞和細胞因子作為母胎對話的媒介，對維持健康妊娠至關重要。其中，蛻膜自然殺傷（nature killer, NK）細胞是母胎界面占主導地位的免疫細胞群體，參與免疫耐受、螺旋動脈重塑、胎兒生長發育等諸多妊娠相關生物學過程。母胎界面 NK 細胞功能的異常，通常會導致不良妊娠結局的發生。

母胎界面NK細胞在感染引起的后代神經免疫疾病中的作用未知。因此，本研究旨在揭示在母體妊娠環境受到擾動的情況下，NK細胞對子代神經系統發育的潛在影響，并進一步闡明其背后的作用機制。

10X單細胞轉錄組測序，bulk RNA-seq，流式細胞術，免疫熒光，行為學測試等。

（單細胞技術服務由伯豪生物提供）

1. 核心發現：母體 NK 細胞作為胎兒神經發育障礙的驅動者

為了探究蛻膜NK細胞在孕期病毒感染相關的子代神經發育障礙中的作用，研究團隊模擬病毒感染構建了小鼠MIA模型，并在孕中期使用NK細胞清除抗體處理孕鼠，通過對胎腦進行組織學檢測以及后代的行為學測試，發現清除母體NK細胞明顯緩解MIA導致的后代神經發育異常以及ASD樣行為。

2. 細胞外顆粒酶 B：跨越母胎屏障的關鍵介質

為了探究母體NK細胞通過何種方式介導了胎兒大腦的發育異常，研究團隊分選出小鼠蛻膜NK細胞并進行轉錄組測序，通過差異基因分析篩選出GzmB可能作為關鍵的致病因子。

通過單細胞轉錄組分析進一步發現，蛻膜NK細胞異常釋放的胞外GzmB可引起胎腦ISGs^high巨噬細胞增加以及小膠質細胞激活，特異性敲除母體NK細胞來源的GzmB可顯著改善胎腦巨噬細胞群體的免疫激活狀態。

通過單細胞測序技術作者還發現，MIA誘導胚胎小膠質細胞激活，顯著上調Ccl2等炎癥因子，特異性敲除母體NK細胞來源的GzmB可顯著緩解胎腦小膠質細胞的異常免疫激活狀態。

3. 機制解析：Ⅰ型干擾素驅動的NK細胞重編程 

對MIA條件下dNK細胞的轉錄組分析顯示，其呈現強烈的炎癥特征，Ⅰ型 IFN通路基因（Irf1、Isg15）上調，而胎兒發育相關基因（Tgfb2、Pgf）下調。值得注意的是，dNK細胞不直接響應 poly (IC)，而是通過蛻膜細胞分泌的 Ⅰ型IFN（如 IFN-β）間接激活：體外阻斷Ⅰ型IFN受體可消除dNK細胞的GzmB分泌，證實病毒模擬物誘導的Ⅰ型IFN信號是trNK細胞重編程的必要條件。對新冠病毒（SARS-CoV-2）感染孕婦的蛻膜樣本分析進一步發現，人類dNK細胞中GZMB和 ISG表達升高，提示病毒感染與GzmB介導的免疫擾動相關。

該研究揭示了 MIA 誘導子代神經發育障礙和行為異常的全新機制，通過母體子宮NK 細胞異常釋放的胞外GzmB介導了后代神經免疫疾病。這項研究橫跨生殖免疫與神經免疫兩個重要領域，開拓了孕期預防和治療子代大腦發育以及自閉癥等行為問題的途徑，強調需要評估子宮內母體免疫細胞作為子代神經發育障礙的潛在因素和治療干預的目標，對預防和治療兒童高發神經發育相關疾病具有重要意義。