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大脑也是一种免疫感受中枢是最近免疫学领域的新概念,大脑不仅能感受到疾病,也能感受到疾病发生的部位,这就需要感觉神经末梢参与。最新这一研究其实就是发现了一种疾病感受器,这种感受流感病毒感染的神经末梢分布在扁桃体部位,能非常迅速而且非常准确地将感冒这种信息反馈给大脑,而大脑则给整个身体发出休息不吃的指令,虽然这种指令可能不利于身体对抗疾病,但这非常有利于避免病毒在人群中的扩散。提醒年轻学者们,寻找外周疾病感受特异性神经元或疾病感受器的研究,将是神经免疫调节领域的热门方向。
大脑如何感知流感感染 - 并命令身体休息 (nature.com)
一例流感会使即使是最强硬的人上床睡觉并失去食欲。现在,科学家们已经确定了小鼠体内的神经元,这些神经元会通知大脑流感感染,从而引发运动,饥饿和口渴的减少。作者说,连接到身体其他部位的类似神经元也可能通知大脑其他感染。该作品于3月8日发表在《自然》杂志上。
“这项研究颠覆了以前的想法,”纽约市哥伦比亚大学的感觉生物学家Ishmail Abdus-Saboor说,他没有参与这项研究。“就我们如何看待疾病行为而言,这一发现是范式转变。”
在这项研究之前,“目前尚不清楚大脑是如何意识到体内有感染的”,该研究的共同作者,马萨诸塞州波士顿哈佛医学院的神经科学家Stephen Liberles说。科学家们普遍认为,来自感染部位的信使分子通过血液移动到大脑,扩散到大脑中,直接激活启动疾病行为程序的区域。
这些信使分子的最佳候选者是称为前列腺素的信号化学物质,这些化学物质是在受感染的组织中产生的。阿司匹林和布洛芬阻断前列腺素的产生,并抑制疾病行为,暗示前列腺素是引发这种行为的关键。
作者表明,一种称为EP3的特定前列腺素受体负责产生疾病行为。EP3存在于包括大脑在内的全身神经元上。为了测试其功能,研究人员删除了小鼠大脑的EP3受体,并用流感病毒感染了动物。小鼠仍然改变了它们的行为,这一结果表明,大脑不是从血源性前列腺素中获得感染信息。
作者发现,疾病的关键感受点是位于小鼠颈部的特定含有EP3的神经元群。这些神经元的分支从相当于小鼠扁的桃体延伸到脑干。这种解剖学结构是有道理的:扁桃体区域“是外部空气和气道中的空气之间的分界”,该研究的共同作者,哈佛大学的神经生物学家Na-Ryum Bin说。该部位富含免疫细胞,当它们遇到病原体时能产生前列腺素。
研究结果讲述了这样的疾病故事:流感病毒进入气道并感染喉咙细胞,触发前列腺素的产生,这些以前未被重视的神经元做出反应。然后,感染警报沿着神经在“通往大脑的专用高速公路(神经)”上传播,Abdus-Saboor说。
神经能做经过血液无法实现的传播信号功能:神经可为大脑提供有关感染发生地点的确切信息。作者指出,许多其他类型的神经元具有前列腺素和其他免疫相关信号的受体。他们认为,可能存在更具体的疾病感受途径,如检测肠道感染,引发恶心等的神经感受途径。
该研究还揭示了一个悖论。科学家认为疾病行为具有进化优势。但是,当研究小组阻止这些行为(例如避免食物)时,小鼠死于流感的可能性较小。Liberles推测,这种行为矫正系统可能已经进化,因为它对大多数感染病例都是有益的 - 即使它不是全部。或者,通过减少病原体在人群中的传播,诸如不动之类的行为可能是有利的。
新的结果并不能说明全部情况。感染感应扁桃体神经元仅在流感感染的第一阶段负责疾病行为,这会影响上呼吸道并持续大约一周。随着病毒在疾病过程中进入下呼吸道,另一条神经通路接管了驾驶疾病行为的工作。“如果我们能找到一种方法来阻断第二条途径,那么结合起来,可能会产生巨大的临床影响,”Liberles说。
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GMT+8, 2024-11-24 02:00
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