Prenatal inflammatory exposures and neonatal immune development

摘要： 《儿童健康与疾病的发育学起源》假说认为，儿童对多种疾病的易感性与其遗传易感性有关。 传染性疾病可能也会受到宫内环境暴露(营养、环境和炎症)的影响。 虽然这一假说越来越多地被接受，但尤其是对患有免疫缺陷的疾病(即过敏)的人来说。 自身免疫)，但涉及的机制仍未解决。主要的知识差距限制了这一领域的进展。 Area是目前仅存的关于在危急时刻可能发生的正常免疫反应过程的信息匮乏的地区。 围产期前和产后这一发育阶段可能会受到胎儿暴露的影响。另一种是胎儿暴露。 随着一种反复发作的疾病和对人类长期健康的强烈影响，被称为绒毛膜羊膜炎的胎盘是一种炎症性疾病。 (绒毛膜)，在一些严重的胎儿病例中，它会导致胎儿膜的炎症反应，并增加炎症反应的水平。 调解员在监测羊水和新生儿脐带血方面都进行了干预。我们的初步数据显示，这些婴儿的脐带血中也存在这种情况。 暴露于严重的绒毛膜肺炎(1)与婴儿早期、婴儿和婴儿(2)的呼吸系统疾病发病率密切相关。 在生命的第一个月里，血液循环中与Th17相关的转录因子RORC的水平增加。 为了更深入地了解这些潜在的医疗机制，我们已经在世界各地开发了一种新型的实验性医疗模型。 恒河猴与人类绒毛膜促性腺激素(IA)有非常高的相似性。 将内毒素注射到怀孕的动物体内，导致大量的中性粒细胞渗入，并上调对炎症性细胞的调控。 细胞因子参与了绒毛膜-蜕膜的发育，胎儿免疫系统发生了显著的变化，包括严重的肺部感染。 炎症；;(2)调节T细胞亚群(Treg)/Th17细胞在脾中平衡的改变，以及T细胞增殖的增加。 炎症性T淋巴细胞(;)和白介素3(IL-3)的比例增加。 粘膜区域。内毒素诱导的胎儿宫内炎症在很大程度上是由IL-1依赖的免疫机制驱动的。 这些数据可能会让我们提出这样的假设，即暴露在绒毛膜下会导致胎儿全身和粘膜功能的改变。 免疫系统，特别是通过改变Tregs和ILC的方式，可能会使儿童容易患上产后疾病，包括。 呼吸系统的问题。我们将继续(1)深入分析胎儿炎症性疾病的风险发生情况，并与Chorio，. 使用单个;细胞RNAseq，甲基化和轮廓分析，以及独特的功能分析；RNAseq(2)分析胎儿炎症是如何发生的。 通过对ILC的详细表型分析，指导ILC3的个体发育和功能开发。 祖细胞需要寻找归巢/黏附分子，这是由SscRNAseq，和对胎儿NHP和ILC的转录组学分析。 我们可以开发出一种独特的;和功能检测方法；ILC3和ILC3)的使用可以确定胎儿炎症是如何发生的。 从纵向上影响炎症因子Tregs或ILC3前体细胞的积聚，从而影响发育、免疫和新生儿免疫功能。 通过监测和控制婴儿和暴露于绒毛膜的新生儿从出生到4个月大的婴儿的功能，这是他们的特征。 正常情况下，Tregs和ILC3在各个防护舱的招募工作是正常的，是免疫反应。 包括常见的新生儿疫苗和环境过敏原。

ABSTRACT  The  “Developmental  Origin  of  Health  and  Disease”  hypothesis  posits  that  susceptibility  to  a  number  of  non-­ communicable  diseases  can  be  influenced  by  in  utero  exposures  (nutritional,  environmental,  inflammatory).  While this hypothesis is increasingly accepted, particularly for diseases with an immune etiology (i.e. allergic,  autoimmune), the mechanisms involved remain unresolved. A major knowledge gap that limits progress in this  area is the remaining paucity of information regarding the “normal” immune processes that occur during critical  pre-­ and perinatal periods, and how this development may be influenced by fetal exposures. One fetal exposure  with a repeated and robust impact on long-­term health is inflammation of the placenta – termed chorioamnionitis  (chorio), which, in severe cases, leads to inflammation of fetal membranes and increased levels of inflammatory  mediators in both the amniotic fluid and the neonates’ cord bloods. Our preliminary data show in human infants  that exposure to severe chorio (1) is associated with respiratory morbidity during early infancy, and (2) leads to  increased levels of the Th17-­associated transcription factor RORC in the circulation in the first month of life. To  get deeper insights into the underlying mechanisms, we have developed an experimental model of chorio in the  Rhesus  macaque,  which  presents  with  very  high  level  of  similarities  with  human  chorio.  Intra-­amniotic  (IA)  injection of LPS into pregnant animals leads to massive neutrophilic infiltration and up-­regulation of inflammatory  cytokines in the chorio-­decidua, and significant changes in the fetal immune system, including (1) severe lung  inflammation;; (2) alteration of the regulatory T cell (Treg)/Th17 balance in the spleen, with the increased accrual  of  “inflammatory  Tregs”;;  and  (3)  increased  proportion  of  activated  type  3  innate  lymphoid  cells  (ILC3)  in  the  mucosal areas. LPS-­induced fetal inflammation was largely driven by IL-­1-­dependent mechanisms.   These data lead us to hypothesize that exposure to chorio induces alterations of the fetal systemic and mucosal  immune system, notably through alterations of Tregs and ILCs, that predispose to post-­natal diseases, including  respiratory problems.  We will (1) analyze in depth the accrual of fetal inflammatory Tregs in the context of chorio,  using single cell RNAseq, methylation profiling and unique functional assays;; (2) analyze how fetal inflammation  directs  the  ontogeny  and  functional  development  of  ILC3  through  detailed  phenotyping  of  ILC  and  their  progenitors for homing/adhesion molecules, analysis of the transcriptome of fetal NHP ILC by scRNAseq, and  the  use  of  unique  ILC3  functional  assays  we  have  developed;;  and  3)  determine  how  fetal  inflammation  longitudinally impacts accumulation of inflammatory Tregs or ILC3 precursor development, and neonatal immune  function, by monitoring control and chorio-­exposed neonates from birth to 4 months of age, characterizing 1) the  normal course of recruitment of inflammatory Tregs and ILC3 in various compartments, and 2) immune responses  to common neonatal vaccines and environmental allergens.