为什么有些新生儿会出现严重感染？

与成人相比，新生儿极易受到感染，这些感染会导致严重的健康并发症甚至死亡。

已知影响新生儿对感染反应的一个因素是一种称为新生儿中性粒细胞减少症的疾病，其中婴儿无法产生足够的中性粒细胞，而中性粒细胞是免疫系统的第一反应者。这种免疫缺陷大大增加了新生儿对感染的易感性，其背后的原因在很大程度上是未知的，这使得临床医生对如何预防或治疗它知之甚少。

哥伦比亚大学研究人员对小鼠进行的一项新研究表明，许多新生儿中性粒细胞减少症病例可能源于胎儿造血干细胞的抑制，这是一种天然的母体机制，可以保护胎盘免受炎症，但如果出生后不关闭，可能会使新生儿容易受到感染。

“关于新生儿中性粒细胞减少症，我们还有很多东西需要了解，但这是在开发新疗法方面迈出的令人鼓舞的一步。我们的研究结果告诉我们，抵消抑制胎儿和新生儿造血干细胞的母体因素可能更有成效，而不是试图直接提高这些细胞的输出，“研究负责人Emmanuelle Passegué博士说，他是Vagelos内科和外科医生学院的遗传学与发育校友教授，也是哥伦比亚大学哥伦比亚干细胞计划的主任。

该研究于3月14日发表在《细胞》杂志上。

临床挑战

患有新生儿中性粒细胞减少症的婴儿可在出生后的前 72 小时内发生早发性脓毒症，这是一种危及生命的感染。

“早期败血症是足月婴儿的一个大问题，但对早产儿来说更危险，这些婴儿的死亡率非常高，”第一作者Amélie Collins，医学博士，博士，儿科助理教授和新生儿科医生说。

医生使用广谱抗生素治疗早发性脓毒症婴儿，但抗生素并不总是足够的，并且经常产生其他并发症。“增强这些婴儿免疫系统的治疗方法可能会产生重大影响，”柯林斯说。

新生儿中性粒细胞减少症的流行理论是，患有这种疾病的胎儿和新生儿缺乏产生大量中性粒细胞以抵抗感染的再生能力。

“但从机械的角度来看，这实际上意味着什么还不得而知，”柯林斯说。“围产期造血一直是生物学中一个研究不足的领域。

实验结果

为了了解婴儿中性粒细胞减少症是如何发展的，Collins和Passegué使用小鼠模型来研究胎儿和新生儿造血干细胞对感染的反应。

感染的成人通常依赖紧急骨髓生成，这是一种造血干细胞的快速反应机制，可产生大量免疫细胞，包括中性粒细胞。

Collins和Passegué发现，尽管急性骨髓生成在胎儿发育的早期就开始发挥作用——胎儿的造血干细胞能够产生中性粒细胞——但胎儿不会打开它。

这表明外部因素抑制了胎儿骨髓生成，因此研究人员随后寻找并发现了一种母体因素 – 白细胞介素10或IL-10 – 可以防止紧急骨髓生成在胎儿发育过程中被激活。Collins和Passegué发现，IL-10的缺失可以恢复胎儿的紧急骨髓生成，并以一种可能具有重要临床益处的方式促进新生儿中性粒细胞的产生。

“这是我们研究的关键转化进展，”柯林斯说。“现在我们知道胎儿和新生儿干细胞可以产生中性粒细胞，并且我们已经确定IL-10是抑制紧急骨髓生成的因素之一，我们应该能够理解这种机制并找到我们可以干预的地方。

潜在影响和未来方向

研究人员开发的第二种小鼠模型也使这一发现成为可能，该模型使他们能够跟踪小鼠幼崽出生后发生的事情（因为去除IL-10是以受感染的怀孕小鼠胎儿死亡为代价的）。

第二个模型表明，新生幼崽在出生后可以参与紧急骨髓生成途径，这对未来的研究至关重要。

“我们现在能够更多地了解母体IL-10如何抑制胎儿造血干细胞，以及哪些信号可以消除出生后的束缚，从而将这些令人兴奋的发现转化为有效的治疗方法，”Passegué说。