沈敏杰课题组揭示线粒体氧化还原失衡在母源免疫激活诱导精神疾病样行为中的关键作用
发布时间:2026-06-01 浏览次数:10

精神分裂症、孤独症谱系障碍等神经发育相关疾病严重影响患者的社会功能和生活质量,给患者家庭带来沉重照护负担,也是全球公共卫生体系面临的重要挑战。母源免疫激活(maternal immune activation,MIA)是子代神经发育障碍和精神疾病的重要环境风险因素。流行病学研究和动物模型均表明,孕期感染或免疫炎症反应可增加子代成年后发生精神疾病相关表型的风险,受影响个体常表现出持久的社交障碍、焦虑样行为和感觉运动门控缺陷。然而,产前免疫挑战如何在子代脑内诱发长期神经元功能异常,以及其背后的细胞应激和代谢调控机制,仍有待深入阐明。

近日,复旦大学脑科学研究院/脑功能与脑疾病全国重点实验室、脑科学前沿科学中心沈敏杰课题组在氧化还原生物学领域权威期刊《Free Radical Biology and Medicine》发表题为“MitoQ attenuates maternal immune activation–induced mitochondrial and ER stress programs and ameliorates psychiatric-like behavioral deficits”的研究论文。该研究围绕母源免疫激活导致后代精神疾病相关行为异常的机制问题,发现MIA可在子代脑内诱发持续性的线粒体氧化还原失衡、线粒体功能障碍和内质网应激反应,并进一步证明线粒体靶向抗氧化剂MitoQ可恢复线粒体功能、改善相关行为异常。

该研究采用poly(I:C)模拟孕期病毒感染诱导的母源免疫激活,发现产前免疫挑战并非仅引起短暂炎症反应,而是在子代海马和前额叶皮层中诱发以线粒体损伤为核心的持续性细胞应激状态。转录组学和细胞功能分析显示,MIA子代脑内氧化磷酸化和内质网蛋白加工相关通路发生显著重塑,神经元出现线粒体结构破坏、膜电位下降和呼吸功能受损,并伴随氧化损伤和内质网应激增强。这些结果提示,线粒体能量代谢障碍与ER应激反应可能共同构成产前免疫挑战后长期神经元功能异常的重要细胞基础。

进一步研究发现,线粒体靶向抗氧化剂MitoQ能够恢复MIA神经元的线粒体形态和呼吸功能,并在成年MIA子代中改善焦虑样行为和社交障碍。该发现表明,线粒体氧化还原失衡不仅是MIA相关病理改变的重要分子特征,也可能是连接产前免疫挑战、神经元细胞应激和精神样行为异常的关键可干预节点。研究团队指出,靶向线粒体氧化还原稳态调控,有望为母源免疫激活相关神经发育障碍和精神疾病提供新的干预思路。

复旦大学脑科学研究院2023级硕士生张馨月和2023级直博生张吉炎为论文共同第一作者,沈敏杰青年研究员为论文通讯作者。本研究得到国家自然科学基金、教育部基础学科与交叉学科突破计划、上海市科技重大专项、张江实验室等项目资助。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2026.05.326