自闭症谱系障碍（autism spectrum disorder, ASD）是一种常见的神经发育障碍性疾病，病因复杂，受遗传和环境因素多重交叉影响。目前有充足证据表明，感染引起的孕期炎症水平升高，是 ASD 发生的关键风险因素。流行病学证据显示，孕期母体的炎症状态与后代患神经发育障碍和精神疾病的风险增加有关，动物模型也表明母体免疫激活可引起子代产生明显神经病理特征及行为异常。因此，妊娠期间母体健康状况对子代健康和疾病具有重要影响。

一次成功的妊娠需要母亲和胎儿间高效、协调的对话沟通，免疫细胞和细胞因子作为母胎对话的媒介，对维持健康妊娠至关重要。其中，蜕膜自然杀伤（nature killer, NK）细胞是母胎界面占主导地位的免疫细胞群体，参与免疫耐受、螺旋动脉重塑、胎儿生长发育等诸多妊娠相关生物学过程。母胎界面 NK 细胞功能的异常，通常会导致不良妊娠结局的发生。

母胎界面NK细胞在感染引起的后代神经免疫疾病中的作用未知。因此，本研究旨在揭示在母体妊娠环境受到扰动的情况下，NK细胞对子代神经系统发育的潜在影响，并进一步阐明其背后的作用机制。

10X单细胞转录组测序，bulk RNA-seq，流式细胞术，免疫荧光，行为学测试等。

（单细胞技术服务由伯豪生物提供）

1. 核心发现：母体 NK 细胞作为胎儿神经发育障碍的驱动者

为了探究蜕膜NK细胞在孕期病毒感染相关的子代神经发育障碍中的作用，研究团队模拟病毒感染构建了小鼠MIA模型，并在孕中期使用NK细胞清除抗体处理孕鼠，通过对胎脑进行组织学检测以及后代的行为学测试，发现清除母体NK细胞明显缓解MIA导致的后代神经发育异常以及ASD样行为。

2. 细胞外颗粒酶 B：跨越母胎屏障的关键介质

为了探究母体NK细胞通过何种方式介导了胎儿大脑的发育异常，研究团队分选出小鼠蜕膜NK细胞并进行转录组测序，通过差异基因分析筛选出GzmB可能作为关键的致病因子。

通过单细胞转录组分析进一步发现，蜕膜NK细胞异常释放的胞外GzmB可引起胎脑ISGs^high巨噬细胞增加以及小胶质细胞激活，特异性敲除母体NK细胞来源的GzmB可显著改善胎脑巨噬细胞群体的免疫激活状态。

通过单细胞测序技术作者还发现，MIA诱导胚胎小胶质细胞激活，显著上调Ccl2等炎症因子，特异性敲除母体NK细胞来源的GzmB可显著缓解胎脑小胶质细胞的异常免疫激活状态。

3. 机制解析：Ⅰ型干扰素驱动的NK细胞重编程 

对MIA条件下dNK细胞的转录组分析显示，其呈现强烈的炎症特征，Ⅰ型 IFN通路基因（Irf1、Isg15）上调，而胎儿发育相关基因（Tgfb2、Pgf）下调。值得注意的是，dNK细胞不直接响应 poly (IC)，而是通过蜕膜细胞分泌的 Ⅰ型IFN（如 IFN-β）间接激活：体外阻断Ⅰ型IFN受体可消除dNK细胞的GzmB分泌，证实病毒模拟物诱导的Ⅰ型IFN信号是trNK细胞重编程的必要条件。对新冠病毒（SARS-CoV-2）感染孕妇的蜕膜样本分析进一步发现，人类dNK细胞中GZMB和 ISG表达升高，提示病毒感染与GzmB介导的免疫扰动相关。

该研究揭示了 MIA 诱导子代神经发育障碍和行为异常的全新机制，通过母体子宫NK 细胞异常释放的胞外GzmB介导了后代神经免疫疾病。这项研究横跨生殖免疫与神经免疫两个重要领域，开拓了孕期预防和治疗子代大脑发育以及自闭症等行为问题的途径，强调需要评估子宫内母体免疫细胞作为子代神经发育障碍的潜在因素和治疗干预的目标，对预防和治疗儿童高发神经发育相关疾病具有重要意义。