Distinct cortical immune-signaling profiles in autism spectrum disorder and severe mental illness
这项研究揭示了，尽管自闭症谱系障碍和严重精神疾病都涉及改变的皮层神经免疫信号传导，但它们表现出的是截然不同的蛋白质谱，而非共同的炎症状态，其中自闭症的特征是 IL-1 相关标志物升高，而严重精神疾病的特征是嗜伊红素增加。
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人类大脑并非一个孤立的器官；它与身体的免疫系统进行着持续而静默的对话。虽然我们通常将免疫视为在血液中对抗感染的防御力量，但大脑也有其自身的版本。大脑内部的特化细胞充当着哨兵的角色，释放被称为细胞因子的化学信号，以管理炎症、修复损伤，甚至在发育过程中帮助构建大脑的连接。当这种通信出现问题时，可能会导致一种慢性、低水平的炎症状态，研究人员怀疑这种状态在几种严重的脑部疾病中发挥了作用。其中最突出的两种是自闭症谱系障碍（一种影响人们与世界建立联系的神经发育状况）以及严重的精神疾病，如精神分裂症和双相情感障碍，这些疾病涉及思维和情绪的深刻紊乱。多年来，科学家们一直在思考，这些截然不同的疾病是否共享同一个共同的根源：即一个处于炎症状态的大脑。如果确实如此，这将表明相同的生物学机制驱动着两者，从而可能指向一种适用于所有情况的单一疗法。
为了测试这一设想，加州大学戴维斯分校的一个研究小组决定直接观察大脑组织本身，而不是依赖血液检测或理论推测。他们专注于一个被称为颞上回的特定区域，该区域已知与声音处理和社会交往有关，且在自闭症和严重精神疾病中经常发生改变。研究团队收集了七十二名捐赠遗体用于科学研究的人员的大脑样本。这一群体包括二十九名没有精神疾病史的人、十七名被诊断为自闭症的人，以及二十六名被诊断为严重精神疾病的人（该类别包括精神分裂症、双相情感障碍及相关疾病）。研究人员使用了一种可以同时测量数十种蛋白质的灵敏技术，分析了这些大脑样本中的四十八种不同免疫相关化学物质。他们正在寻找一种特定的模式：一种会同时出现在自闭症组和严重精神疾病组中的共享“炎症特征”，以此来证实关于共同炎症状态的理论。
然而，他们的发现并非一个共享的特征，而是两个截然不同且具有对比性的故事。自闭症个体的脑组织展现出一种非常特定的免疫活动模式。这并非影响整个免疫系统的广泛、普遍性炎症。相反，变化集中在与 IL-1 蛋白相关的特定细胞因子家族上。在自闭症组中，IL-1α、IL-18 以及一种名为 FLT-3L 的生长因子的水平明显高于健康对照组和严重精神疾病组。研究人员还发现，M-CSF 的水平升高，这是一种有助于支持大脑中免疫细胞维持的蛋白质。这种组合表明，在自闭症中，大脑不仅仅是处于炎症状态；它正在积极参与特定的通路，以支持免疫细胞的发展和维护，并伴随着有针对性的炎症反应。这是一种选择性的、有组织的改变，而非混乱的、普遍性的火灾。
相比之下，严重精神疾病组的大脑组织则讲述了另一个故事。这一组并未表现出与自闭症组类似的 IL-1 家族蛋白的广泛升高。相反，他们最显著的区别在于一种名为 eotaxin 的蛋白质的单一且剧烈的升高。自闭症组展现的是涉及多种蛋白质的复杂网络变化，而严重精神疾病组则由这一特定标记物以及其他一些细微的变化所定义。当研究人员使用先进的统计方法对所有蛋白质进行整体分析时，三组人群——健康对照组、自闭症组和严重精神疾病组——彼此之间界限分明。数据表明，虽然这两个临床组与健康大脑相比都存在免疫信号改变，但这种改变的本质是根本不同的。证据否定了这些疾病共享单一、统一炎症状态的想法；相反，每种疾病似乎都有其独特的免疫图谱。
该研究还观察了这些免疫信号如何随年龄增长而变化。在健康的大脑中，某些蛋白质（如 eotaxin 和 FGF-2）倾向于随着年龄增长而呈现可预测的上升趋势。然而，在自闭症和严重精神疾病组中，这种模式被破坏了。例如，在临床组中，年龄与 eotaxin 之间的关系比在健康对照组中更弱。这表明，在这些疾病中，大脑免疫系统与衰老过程的相互作用发生了改变，但同样，这种改变在两者之间并不相同。研究人员注意到，他们在脑组织中的发现并不总是与血液检测结果一致。例如，虽然在自闭症的血液研究中偶尔会显示高水平的 IL-1β，但在他们的脑样本中，这种蛋白质过于稀少而无法进行可靠测量，他们发现的是高水平的 IL-1α。这强调了一个关键点：血液中发生的情况并不一定反映大脑内部发生的情况。
最终，这些发现完善了我们对免疫系统如何与大脑疾病相关联的理解。它们证实了神经免疫信号在自闭症和严重精神疾病中确实发生了改变，但拒绝了两者存在共享、通用问题的观点。相反，自闭症的大脑似乎正在经历一条涉及选择性免疫细胞支持和特定炎症信号的路径，而严重精神疾病的大脑则遵循另一条轨迹，其特征是如 eotaxin 升高等独特的化学变化。这些结果表明，虽然免疫系统是这些多样化疾病的一个汇聚点，但其出错的具体方式是具有疾病特异性的。这种区别至关重要，因为它意味着旨在降低普遍炎症的治疗方案可能并不适用于所有人，未来的疗法可能需要针对每种疾病独特的免疫特征。这项研究提供了一幅更清晰、更细致的大脑免疫景观图，表明即使在不同的疾病似乎共享同一个炎症主题时，它们各自演奏的旋律也完全不同。
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