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早产在婴儿的小脑中留下独特的分子特征

由儿童国家卫生系统临床医师研究人员领导的一个小组,由婴儿小脑中控制协调和平衡的大脑部分的代谢组织改变,导致早产,其中每10个美国婴儿中就有一个婴儿出生。 2017年科学报告。该研究中的早产儿具有显着较低水平的神经细胞完整性的化学标记物和显着更高浓度的细胞膜转换的化学标记物。

“这些数据表明,在妊娠期间中断发育中胎儿大脑通常的生长计划 - 可能通过早产,感染或经历脑损伤 - 可能引发补偿机制。婴儿的大脑试图弥补失去的时间或治愈受伤儿童国家和高级研究作者,发育脑研究实验室主任Catherine Limperopoulos博士说:“组织通过比正常情况更快地产生某种类型的细胞。” “我们使用的更敏感的成像技术也显示脑损伤造成的神经细胞损伤超出了损伤部位,这一发现与传统磁共振成像(MRI)的结果形成鲜明对比。”

长期以来很明显,早产 - 妊娠37周前出生 - 伴随着许多直接和长期的并发症,从出生时呼吸和喂养的潜在问题到听力和视力受损可能持续一个人的生命。

神经认知发育迟缓通常伴随着早产,其中许多可能产生长期后果。研究表明,与足月出生的孩子相比,过早出生的孩子更有可能在学校挣扎,记录学习障碍,并且在发展粗大和精细运动技能方面经历显着延迟。

一些研究已经调查了大脑中这些问题的根本原因,这种结构占据了大脑的大部分并且负责包括学习和记忆,语言和交流,感觉处理和运动在内的功能。然而,小脑 - 在运动控制中起重要作用的大脑的一部分 - 并没有受到如此多的研究关注。

在这项新研究中,Limperopoulos及其同事使用了一种专门的MRI技术,使他们能够解析足月婴儿小脑中存在的分子与早产儿相比的差异。他们的研究结果表明,各种差异可以提供解释这两个人群之间发育差异的线索 - 并可能确定干预措施以改善结果。

研究人员招募了59名早产婴儿,分娩时间为32周或更少,以及61名健康的足月婴儿。每个婴儿都接受了一种称为质子磁共振波谱(H1-MRS)的特殊类型的MRI,它可以测量大脑中特定分子的浓度。足月婴儿出生后不久就进行了这些MRI检查; 早产婴儿在胎龄为39至41周时,或者在怀孕期间继续足月出生的时间。

专门研究小脑,研究人员发现,早产儿总体上具有显着较低浓度的N-乙酰天冬氨酸(NAA),这是神经细胞完整性的标志。它们还具有显着更高浓度的胆碱,胆碱是细胞膜完整性和膜更新的标志物。

肌酸的浓度,即细胞能量储存的标志,在两组之间总体上大致相同。然而,研究人员发现脑损伤影响了35名早产婴儿,但没有一名足月婴儿,与NAA,胆碱和肌酸浓度显着降低有关。新生儿感染影响21例早产儿,但没有足月感染,与较低的NAA和肌酸有关。

Limperopoulos说,这些发现可以准确地了解婴儿出生前的大脑中发生的情况,以及这些脆弱的婴儿发生感染或大脑受伤的情况 - 这些条件会对出生得太早的婴儿带来更高的风险。她解释说,足月婴儿与早产婴儿之间的差异反映了这些细胞在生化水平上所经历的紊乱。

Limperopoulos及其同事指出,有必要进行更多的研究,将这些研究结果与早产婴儿的发育问题联系起来。最后,她说,科学家们可能能够利用这些知识开发出一种治疗方法,这种治疗方法可能会改变过早出生的婴儿的大脑发育过程,使他们与足月出生的婴儿保持一致。

“我们知道早产儿的身体在体重和身高方面表现出非凡的能力,能够赶上足月出生的同龄人。我们的挑战是确保早产儿的大脑也有机会发展尽可能正常地确保最佳的长期结果,“Limperopoulos说。

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