科学家试图找出婴儿猝死综合症(SIDS)的根源，这是1个月至1岁的美国婴儿死亡的主要原因，他们越来越多地将注意力转向神经递质5-羟色胺和产生它的脑细胞。研究已经将产生血清素的神经元与呼吸调节联系起来，这可能在SIDS中出错。此外，来自SIDS婴儿的组织样本经常在这些神经元中显示出异常。现在，一项针对小鼠的新研究表明，产生5-羟色胺的神经元的异常不仅仅伴随着一小部分SIDS病例，而且实际上可能导致那些过早死亡。

10月23日在eLife上发表的研究结果表明，产生5-羟色胺的神经细胞急剧丧失正常活动会削弱身体从呼吸中断中恢复的能力。结果提供证据表明幼小动物需要正常运作的血清素神经元以维持正常的心肺功能。“如果我们能够确定产生5-羟色胺的神经元是否在调节呼吸，心率和对幼鼠的呼吸暂停的恢复反应中发挥积极和必要的作用，它可以为至少一些SIDS病例提供合理的生物学解释，”苏珊说。 Dymecki，哈佛医学院遗传学教授，该研究的高级作者。

她说：“这种可能的解释可能会给那些失去小孩子的家庭所经历的深刻痛苦带来一些希望，即使是微不足道的，并且可能有一天会帮助研究人员完全预防小岛屿发展中国家。”通常，大脑协调心脏和肺部，以提供持续的氧气流入体内和二氧化碳排出。在睡眠呼吸暂停等情况下，当呼吸暂时停止时，细胞内的氧气水平会下降得太低，二氧化碳水平会升得太高。为了恢复健康水平，大脑会触发一系列喘气并提高心率，这一过程称为自动复苏。但是，一些小岛屿发展中国家婴儿的心率监测读数支持这一假设，即这种自动防故障机制并不总是起作用，而且其失败可导致小岛屿发展中国家。

Dymecki及其同事开始探索产生5-羟色胺的神经元在调节一周龄小鼠的自动复苏中的作用，研究人员估计这些神经元在相应的年龄窗口内传播了人类SIDS的最高风险。研究人员对小鼠进行了遗传修饰，使其血清素神经元能够迅速而暂时地被抑制，以响应注射的化学物质。其他神经元保持不受影响。

Dymecki说，在小鼠幼崽中建立这种诱导性神经元扰动技术并将其与测量呼吸和心脏功能的能力联系起来是关键。“虽然最初在技术上具有挑战性，但这种新方法可以精确控制脑细胞和心脏和呼吸活动的实时测量，”Dymecki实验室的研究生，该论文的第一作者Ryan Dosumu-Johnson说。然后研究人员在小鼠中诱导呼吸暂停。与具有正常功能的5-羟色胺生产系统的小鼠相比，具有抑制血清素的神经元的那些人具有较弱的呼吸恢复和在呼吸暂停面前更多的猝死事件。

“这些结果表明，出生后早期血清素神经元的重要作用，”Dymecki说。令研究人员惊讶的是，抑制血清素神经元的小鼠心率恢复正常，至少在最初，即使他们的呼吸受损。“这种呼吸和心率恢复反应的解耦是出乎意料的，”Dymecki说。“这表明这两种重要的生理反应 - 心率和呼吸 - 在脑细胞和回路水平上可能比先前预期的更加可分离，尽管它们交织在一起。”

虽然需要进一步的研究来揭示相同的原理是否适用于人类，但目前的研究结果支持这样的理论，即血清素神经元功能缺陷会使婴儿更容易死于呼吸暂停和其他心肺功能的挑战，作者说。Dymecki说，如果在人类研究中复制，新发现最终可能有助于改进筛查工具，以识别SIDS风险较高的婴儿，并提出新的药物开发策略。