关于怀孕的精准医学

近日，美国斯坦福大学医院的科学家们首次完成了对女性孕期精准定时的免疫系统变化特征的描述。

       这项研究于9月1日发表在《Science Immunology》上。研究表明，存在一种孕期免疫时钟，它可以帮助医生对早产进行有效预测。

       该研究的资深作者，麻醉学、围手术期和疼痛医学副教授Brice Gaudilliere博士说：“怀孕是一种独特的免疫状态。我们发现，在正常的怀孕情况下，免疫系统变化的时间非常精确，存在可预测的模式。”

       长期以来医生们都知道，准妈妈们的免疫系统会自行调节，以防止身体排斥胎儿，但是没有人对免疫系统的这种变化进行深入地研究，也没有考虑过这种定时是否是被精确控制的。Gaudilliere说：“我们最终希望能够弄清楚，怀孕期间的免疫时钟是否走得精准。”

       这项新研究来自斯坦福大学美国出生缺陷基金会早产研究中心，研究目的是弄清楚早产的原因及如何防止早产。在美国大约有10%的婴儿是早产儿，大约比预产期早3周以上，但是医生们并没有有效的方法来预测早产。

       该研究的作者Nima Aghaeepour博士说：“怀孕期间存在免疫时钟真的是令人兴奋的事情。既然我们知道免疫系统在孕期中会发生正常的变化，我们就可以以此为基准进行研究，弄清楚免疫系统与怀孕不适应的情况。”

       过去的研究表明，炎症免疫反应会引起早产。如果科学家弄清楚了早产发生的免疫学特征，就可以设计出一种血液测试方法来检测早产。

该研究使用了18名足月妊娠女性的血液样本。每位女性提供4份血液样本，其中3份是每隔3个月在孕期内采集。另一份采集于分娩后的6周。另外收集了10名足月妊娠女性的血液样本用于评估这项研究成果。

免疫细胞在怀孕期间经历了什么

       研究人员使用质粒细胞计数法，这是斯坦福大学研制的一种技术，可同时测量血液样品中每种免疫细胞多达50种的性质。他们查清了免疫细胞的种类，并评估每个细胞中最活跃的信号通路，确定这些细胞被模拟病毒和细菌感染的物质刺激时会产生什么反应。

整个怀期免疫适应随时间的发展进程

       通过先进的统计模型，科学家们详细描述了整个怀孕期间免疫系统的进程。

       Gaudilliere说：“这种算法告诉我们，特定的免疫系统在怀孕期间都经历了什么。”

       科学家们并没有根据怀孕的时间来对血液样本进行归类分析，他们的模型将胎龄作为连续变量，使得研究人员可以确定血液在孕期内被采集的准确时间。这个数学模型还纳入了已有科学文献中的内容，即免疫细胞在非怀孕个体中的行为方式，来帮助他们确定哪些发现是最重要的。这个模型就像地图软件那样知道哪些路是单向的并提供更好的驾驶路线。它帮助我们更好地理解了免疫系统。Aghaeepour说：“如果存在几种在统计上等效的模型，我们会对与已知免疫学知识最符合的模型感兴趣。”

寻找 '甜蜜点'的希望

       该研究确认了已知的孕期免疫学特征。比如，科学家发现，在孕期中，自然杀伤细胞和嗜中性粒细胞增强了。研究人员还发现了某些在过去不为人知的变化特征，比如CD4+T细胞中STAT5信号通路的活跃程度会在整个孕期内根据精准的时间表逐渐上升，最终达到一个比非怀孕的人高得多的水平。STAT5信号通路能够帮助另一种免疫细胞（调控T细胞）分化。有趣的是，过去的动物研究表明，调控T细胞对于维持妊娠非常重要。

      下一步的工作是对早产女性的血液进行分析，以确定她们的免疫系统功能变化的轨迹。

       Gaudilliere说：“我们想要弄清楚在怀孕早期和晚期究竟发生了什么，是否真的有能被我们控制的‘开关’，是否存在一个‘甜蜜点’，偏离了标准的话就会致病。”

Aghaeepour补充说：“免疫系统并不是孤立地运转，我们现在对弄清楚免疫系统与母体其他生物学方面的相互作用非常感兴趣，比如基因、代谢和微生物群落，以确定怀孕期间的整体生物钟。”

这项工作是斯坦福大学医学院对精准医疗关注的一个例证，精准医疗的目的是预测和预防健康人患病，并对疾病进行精确地诊断和治疗。

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