Cell：新生儿中性粒细胞减少症可能源于胎儿造血干细胞受到抑制

与成人相比，新生儿极易受到感染，这些感染可导致严重的健康并发症，甚至死亡。影响新生儿对感染反应的一个已知因素是新生儿中性粒细胞减少症，即婴儿无法制造足够的中性粒细胞，而中性粒细胞是免疫系统的第一反应者。这种免疫缺陷大大增加了新生儿对感染的易感性，但这种缺陷的根本原因目前还不清楚，因此临床医生对如何预防或治疗这种疾病知之甚少。

如今，在一项新的研究中，来自美国哥伦比亚大学的研究人员以小鼠为研究对象，发现许多新生儿中性粒细胞减少症可能源于胎儿造血干细胞受到抑制，这种抑制是一种天然的保护胎盘免受炎症侵袭的母体机制，但如果出生后不关闭，可能会使新生儿易受感染。相关研究结果发表在2024年3月14日的Cell期刊上，论文标题为“Maternal inflammation regulates fetal emergency myelopoiesis”。

论文共同通讯作者、哥伦比亚大学瓦格洛斯内外科医学院遗传学与发育教授Emmanuelle Passegué博士说，“关于新生儿中性粒细胞减少症，我们还有很多需要了解的，但这是开发新疗法的令人鼓舞的一步。我们的发现告诉我们，对抗抑制胎儿和新生儿造血干细胞的母体因子，而不是试图直接提高这些细胞的产量，可能更有成效。”

临床挑战

患有新生儿中性粒细胞减少症的婴儿可能会在出生后 72 小时内患上危及生命的早发性败血症。

论文第一作者、哥伦比亚大学儿科助理教授Amélie Collins博士说，“早发性败血症对足月婴儿来说是个大问题，但对早产儿来说更危险，这些早产儿的死亡率非常高。”

医生们使用广谱抗生素治疗患有早发性败血症的婴儿，但抗生素并不总是足够的，而且往往会产生其他并发症。Collins说，“一种能增强这些婴儿免疫系统的治疗方法可能会产生重大影响。”

关于新生儿中性粒细胞减少症的普遍理论是，患有这种疾病的胎儿和新生儿缺乏再生能力，无法产生大量中性粒细胞来对抗感染。Collins说，“但从机理的角度来看，这究竟意味着什么一直不得而知。围产期造血一直是生物学研究不足的领域。”

实验和结果

为了了解婴儿中性粒细胞减少症是如何形成的，Collins和Passegué利用小鼠模型研究胎儿和新生儿造血干细胞如何对感染做出反应。成人感染通常依赖于紧急骨髓造血（emergency myelopoiesis），这是造血干细胞的快速反应机制，可产生大量免疫细胞，包括中性粒细胞。

图片来自Cell, 2024, doi:10.1016/j.cell.2024.02.002

Collins和Passegué发现，虽然紧急骨髓造血在胎儿发育早期就开始发挥作用——胎儿的造血干细胞能够制造中性粒细胞，但胎儿并没有启动这一点。

这表明胎儿骨髓造血受到外部因子的抑制，因此这些作者随后寻找并发现了一种母体因子——白介素10（IL-10）能阻止紧急骨髓造血在胎儿发育过程中受到激活。他们发现IL-10的缺失可以恢复胎儿的紧急骨髓造血功能，促进新生儿中性粒细胞的生成，这种方式很可能会带来重要的临床益处。

Collins说，“这是我们研究的关键转化进展。既然我们知道胎儿和新生儿造血干细胞可以产生中性粒细胞，而且我们确定IL-10是抑制紧急骨髓造血的因子之一，我们就应该能够了解这一作用机制，并找到我们可以干预的地方。”

潜在影响和未来方向

这一发现还得益于这些作者开发的第二个小鼠模型，该模型允许他们追踪小鼠幼崽出生后的情况（因为去除IL-10的代价是受感染的怀孕小鼠体内的胎儿死亡）。

第二个小鼠模型显示，新生小鼠幼崽出生后可以激活紧急骨髓造血途径，这对未来的研究至关重要。

Passegué说，“我们如今能够更多地了解母体IL-10如何抑制胎儿造血干细胞，以及什么信号能在出生后消除这种抑制，从而将这些令人兴奋的发现转化为有效的疗法。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Amélie Collins et al. Maternal inflammation regulates fetal emergency myelopoiesis. Cell, 2024, doi:10.1016/j.cell.2024.02.002.

Exploring why some newborns develop severe infections
https://medicalxpress.com/news/2024-03-exploring-newborns-severe-infections.html