屡次有家长要求谈谈自身免疫疾病和自闭症的关系,但椰菜君迟迟未能奉命。原因有两个。科学:免疫学广深如海,椰菜君浅薄似纸,何敢造次;情感:现有研究认为,母体,而不是孩子的自身免疫问题,与自闭症密切相关;故此结论可能会伤害许多父母。
免疫之极简概念
虽然不才,这里还是极简单地说一下免疫基础概念。
免疫系统好比身体的”军队“,“士兵”就是各种白细胞,淋巴细胞什么的。免疫系统一方面要“攘外”,干掉入侵的细菌,病毒什么的;另一方面要“安内”,清除肿瘤细胞这些“变节分子”什么的。
”攘外安内“,免疫系统靠的是自产的抗体。抗体就像美帝定点斩首恐怖分子巡航导弹,不仅能特别精确地识别目标——从大分子的蛋白质到小分子的糖都行(万军中直取上将首级,特异性极高),还能特别紧密地绑定在目标上面(盯住就摆脱不掉,亲和力极强)。
细菌也好,病毒也好,肿瘤细胞也好,一旦被抗体盯上,就是死路一条。而且比美帝还牛逼的是,那么多恐怖分子,美帝就只有几种导弹可用;而免疫系统会为几乎每一种目标量身定做一种抗体。
知道这些,我们就好理解自身免疫疾病了。那就是免疫系统昏了头,制造了一些攻击身体正常细胞的抗体,闭着眼睛乱砍。
比如,I型糖尿病,是免疫系统攻击了胰岛细胞;牛皮癣,是免疫系统攻击了皮肤细胞。常见的还有乳糜泻、炎症性肠病、多发性硬化症、类风湿性关节炎和红斑狼疮。在没有弄清楚自身免疫病理机制之前,这些都是没法子的疑难杂症。
以下是正文
有人认为,自闭症是一种自身免疫性疾病,是患者体内的免疫系统出错,攻击了大脑神经。影响了大脑的正常功能;他们提出,可以参照自身免疫性疾病的治疗方法,比如使用激素,比如使用免疫球蛋白等,来治疗自闭症。
这种思路正确与否,不在本文的讨论范围这之内。本文要介绍的研究是:某类自闭症是自身免疫的结果,但这是孕妇的免疫系统出错,而不是患者的免疫系统出错。据此或可发挥一下,我们可以想想看,如果使用激素、使用免疫球蛋白治疗这类自闭症患者,是不是会有刻舟求剑的嫌疑?
由于相关研究有很多,这里椰菜君择要谈谈,必然挂一漏万,更多内容请去PubMED数据库检索查看。
早在1971年,美国霍普金斯大学医学院的三位研究者报告了一个特殊的自闭症病例:一位早幼自闭症患者,还有他的两位兄长,同时患有几种自身免疫性疾病;然而他们的大哥和父母,却显得一切正常。
人们很容易推测,这孩子的自身免疫性疾病产生了某种抗体,错误地进攻了大脑神经元,因而导致了他的自闭症。
若是如此推理,那真显不出霍普金斯大学医学院的水平。
大脑是一个特殊的器官。在大脑和身体其它部位之间,存在着一层血脑屏障。血脑屏障不放行,抗体这么个身材又大、行动又暴力的分子,是决计跑不到大脑那里去的。其实很容易理解这点:皇上能放心叫泰森入宫嘛?还金刀侍卫?自幼割鞭才行。
如果自身免疫性疾病导致了自闭症,那抗体怎么溜进大脑的?
其实在人的一个特殊时期,就是还呆在娘胎里的时候——血脑屏障幼嫩,和筛子也差不多,抗体很容易跑到大脑那里。
因此,这三位研究者大胆提出,可能是家族性自身免疫性缺陷,导致母体产生了”不良“抗体,在孕期某个时候,伺机潜入胎儿的大脑,损伤了脑细胞,影响了大脑发育,在出生后就表现为自闭症。
作为对这项又早又大胆想法的支持,2009年发表的一项迄今为止最大规模的自闭症流行病学调查显示:如果母亲患有风湿性关节炎、乳糜泻、I型糖尿病这些自身免疫性疾病,她们的后代患自闭症的风险可分别增加70%、200%、78%。
在实验方面,早在50年代,就有研究发现,如果给母鼠注射脑提取物——让母鼠对多种大脑蛋白质产生抗体,然后怀孕生子,这样的小老鼠普遍会出现脑功能异常的现象。并且,在70年代,人们也确实在胎鼠的脑脊液中,发现了母鼠的抗体。
2008年的一项人体研究,给出了关键性证据。通过分析61位自闭症儿童的母亲、 62位普通儿童的母亲、40位发育迟缓儿童的母亲的血清样本,研究者发现:在某些自闭症儿童母亲的血清里面,存在着可与某些胎儿脑蛋白反应的抗体;而这样的抗体,并不存在于普通儿童或发育迟缓儿童母亲的血清里面。
这些胎儿脑蛋白质目前已经被鉴定出7种,分别是乳酸脱氢酶A、B(LDH-A,LDH-B),应激诱导磷蛋白1(STIP1),鸟嘌呤脱氨酶(GDA),胶原蛋白介导蛋白1、2(CRMP1,CRMP2)和Y-box大脑结合蛋白1(YBX1)。令人关注的是,这些蛋白质都是重要的发育调控蛋白,对正常大脑发育至关重要,特别是对于神经元迁移和神经网络形成。
很上述研究虽然非常重要,但仍不足以得出母体特殊抗体可以导致孩子患自闭症的结论,因为它们都是观察性研究,而不是验证性研究。
由于伦理,验证性研究当然不可能做人体实验。因此用的是最接近人类的动物——恒河猴。
在2008年的一项研究中,研究者给第一组4只恒河猴注射了从自闭症患儿母亲血清中提取的抗体,给第二组4只恒河猴从普通儿童母亲血清中提取的抗体,另有第三组5只恒河猴什么也不注射作为参照。结果发现,第一组恒河猴的后代,整体上都表现出刻板行为和多动症状,而其它两组的后代都表现正常。
2013年发表了一项更大型的研究,研究者仅仅使用了针对乳酸脱氢酶, 胶原蛋白介导蛋白1 和 应激诱导磷蛋白1的抗体,就足以产生类似的结果。
结合其它研究,目前可以得出的结论是:某些母亲体内,会产生特殊的自身抗体;这些特殊的自身抗体在一定情况下,可以穿越胎盘,进入胎儿脑中,同一些非常重要的蛋白质结合,影响大脑发育,并在胎儿出生后表现为自闭症。 可见,如果把这类患者按自身免疫问题来治疗,真是恐有刻舟求剑的可能。
一些疑问
作为免疫学门外汉,椰菜君对于上面的研究颇有一些疑问;不过在阅读文献的时候,自认找到了一些解答。现列几个在这里,不知正确与否,姑且供读者参考。
1)抗体特异性极高,而这几种蛋白质只存在胎儿脑中,为什么母体会产生这样的抗体?
美帝的导弹虽然牛逼,也有误伤平民的时候。同理,抗体特异性虽然极高,也有交叉的时候。比如,孕期母体被某种细菌感染,身体赶快制造了一种抗体来对付它;但非常不巧,这个抗体和某种正常蛋白质也对得上,悲剧就发生了。
2)母体有这样的抗体,为什么母体没受什么影响?
首先母体的血脑屏障完善,不在特殊情况比如高烧下,抗体不会窜入大脑。其次,即使这些抗体窜入大脑,成人大脑中也没它们要攻击的蛋白质。第三,即使窜入的抗体找到攻击目标,成人大脑已经发育成熟,也受不到什么伤害。
3)这种理论能解释所有自闭症患者的患病机制吗?
显然不是。这种理论也就能解释部分、可能是小部分患者的患病机制:他们的母亲由于某些原因,免疫系统可能过分活跃,风吹草动就会猛力制造抗体以至于误伤胎儿。
4)符合这种理论的母亲,生下的孩子是不是一定会患自闭症?
在恒河猴实验里面,猴子被注射的抗体可以说是非常多了,因此后代都表现出自闭症状。但真实情况下,这样的情况是难以出现和复现的。比如,某次怀孕期间,母体因为感染某细菌而出现了抗体;但不会和实验猴子被注射的那么多,并且之后只要不再次感染同样细菌,体内抗体数目就会逐渐减少,这样在下次怀孕的时候,抗体数目可以是忽略不计了。此外,虽然胎儿血脑屏障没有完善,母体抗体要进入胎儿大脑也是要颇费周折,因此同胞兄弟姐妹,甚至双胞胎,情况都可能绝然不同。
主要参考文献:
Autoimmunity, Autoantibodies, and Autism Spectrum Disorder. Biol Psychiatry. 2017 Mar 1;81(5):383-390.