6月15日发表在《神经科学杂志》上的新临床前研究结果为更好地理解、预防和恢复新生儿脑损伤铺平了道路。在整个怀孕期间，胎儿通常在低氧水平下发育。当新生儿早产时，他们被推入一个高氧环境，这可能超过了婴儿的承受能力。由于他们的肺部发育不全，这些早产的新生儿往往需要辅助呼吸。如果他们暴露在过多的氧气中，无氧自由基可能发展并导致细胞死亡。
在正常情况下，早产儿的抗氧化防御系统不发达，可以防止或推迟几种形式的细胞损伤。这些发育不全的防御系统不能完全抵御高氧环境下的氧化应激，在没有可用的治疗或预防措施的情况下，对各种大脑区域造成损害。
根据临床前研究，美国国家儿童医院的专家们发现，氧化应激过度激活了一种葡萄糖代谢酶GSK3β，改变了海马中间神经元的发育，并损害了学习和记忆。研究人员还抑制了海马中间神经元中的GSK3β，逆转了这些细胞和认知缺陷。
“我很高兴我们在海马体的一个特定细胞群中发现了记忆发展的缺陷，”美国国家儿童医院临时首席学术官和临时主任、哥伦比亚特区智力和发育障碍研究中心的主要调查员Vittorio Gallo博士说。“我没想到我们能在一个精细的层面上做到这一点，确定对氧化应激敏感的细胞群及其潜在的信号通路和分子机制。”
氧化应激在发育中的海马中的作用，以及GSK3β在氧化应激诱导的神经发育障碍和认知缺陷中的参与，直到现在都还没有被探索。Goldstein等人认为，这项研究为该领域铺平了道路，是在新生儿脑损伤后最大化功能恢复的可行方法。
为了更好地了解新生儿脑损伤的机制，研究人员通过在临床前模型中短时间内诱导高氧水平来模拟脑损伤。这一探索导致解开了认知缺陷的基础，包括发育中的海马体的病理生理学和氧化损伤的分子机制。
一旦他们确定了导致细胞损伤的原因，研究人员使用了一种基因靶向方法来降低表达POMC的细胞或表达Gad2的中间神经元中的GSK3β水平。通过调节神经元中的GSK3β水平--但不是表达POMC的细胞--抑制性神经传递得到明显改善，高氧水平导致的记忆障碍得到逆转。
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