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出生前の母体性うつ病と新生児脳の関連性の炎症性変調
Inflammatory modulation of the associations between prenatal maternal depression and neonatal brain.
PMID: 32688365 DOI: 10.1038/s41386-020-0774-0.
抄録
炎症性シグナル伝達は子宮内環境を感知する役割を担っており、母体環境に応じて胎児の脳の発達を変化させるモデレーターとなる可能性がある。本研究では、死後胎児脳のサイトカイントランスクリプトーム、新生児脳イメージング、遺伝子変異体（n=161）を統合し、サイトカインが胎児脳発達と母体環境との関係を修飾する候補であるかどうかを検討した。本研究では、BrainSpanデータベースから12胎児脳領域のサイトカイン遺伝子208個のトランスクリプトームデータを取得した。また、妊娠26週時点で評価された出生前母性抑うつ症状を持つ161の母子ダイアド、臍帯標本から抽出されたサイトカイン遺伝子型データ、縦断的前向き出生コホートの新生児脳画像を対象とした。その結果、22のサイトカイン遺伝子が胎内の特定の脳領域で発現しており、その変異が海馬、聴覚、頭頂部、眼窩前頭前野、背側前頭前野の胎児発育促進に対する胎内環境の影響を調節する役割を持っていることが明らかになった。TNFRSF19とIL17RBの遺伝的発現スコア（GES）が高い新生児は、右海馬体積が大きく、BMPR1BのGESが高いと感覚運動野の厚さを示し、IL1RAPとCXCR4のGESが高いと、より大きな出生前の母性抑うつ症状との関連で背側前頭前野と眼窩前頭前野の厚さを示した。我々の知見は、ヒトでは、サイトカイン遺伝子は、子宮内の脳領域特異的な方法で発現しており、母親の環境に応答して対応する脳領域の胎児の発達を調節する上で潜在的な役割を持っている可能性があることを示唆している。
Inflammatory signaling has a role in sensing intrauterine environment, which may be moderators in altering fetal brain development upon maternal environment. This study integrated cytokine transcriptome of post-mortem fetal brains, neonatal brain imaging and genetic variants (n = 161) to examine whether cytokines are candidates for modulating the relationship between prenatal maternal depression and fetal brain development. This study obtained the transcriptome data of 208 cytokine genes in 12 fetal brain regions from the BrainSpan database. We also included 161 mother-child dyads with prenatal maternal depressive symptoms assessed at 26 weeks of gestation, cytokine genotype data extracted from umbilical cord specimens, and neonatal brain images from a longitudinal prospective birth cohort. We revealed that 22 cytokine genes are expressed in specific brain regions in utero, whose variants have roles in modulating the effects of the prenatal environment on the accelerated fetal development of the hippocampus, auditory, parietal, orbitofrontal, and dorsal prefrontal cortex. Neonates high in the genetic expression score (GES) of TNFRSF19 and IL17RB showed a larger right hippocampal volume, high in the GES of BMPR1B showed the thicker thickness of the sensorimotor cortex, and high in the GES of IL1RAP and CXCR4 demonstrated the thicker thickness of the dorsal and orbital prefrontal cortex in relation with greater prenatal maternal depressive symptoms. Our findings suggest that in humans, the cytokine genes are expressed in a brain region-specific manner in utero and may have potential roles in modulating the fetal development of the corresponding brain regions in response to the maternal environment.