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科学家发现哮喘的迷走神经机制

已有 8435 次阅读 2014-7-22 10:57 |个人分类:自然科学|系统分类:海外观察

过去医学上一直认为哮喘发作的核心问题是免疫反应过度,但并不清楚导致呼吸道免疫敏感性增强的内在原因?最新研究发现,来自大脑的迷走神经中的特定细胞类型可能是呼吸道免疫反应敏感性增强的关键原因。根据这个研究,能阻断这类神经活动的药物或可成为哮喘治疗的药物靶点。


诱发哮喘的原因有许多,例如运动、冷空气、花粉和灰尘等。哮喘发作时,呼吸道发炎、黏液分泌增加阻塞呼吸道、呼吸道平滑肌收缩。因为存在免疫细胞反应过度导致炎症反应,哮喘一直被作为炎症系统疾病。

迷走神经支配呼吸、消化两个系统的绝大部分器官以及心脏的感觉、运动以及腺体的分泌。迷走神经损伤可引起循环、消化和呼吸系统功能失调。迷走神经为混合神经,含有四种纤维成分。起于延髓的疑核特殊内脏运动纤维支配咽、喉的横纹肌。一般内脏运动纤维起于延髓的迷走神经背核,此核发出的副交感节前神经纤维,在脏器内或其附近的副交感神经节内换神经元后,发出副交感节后神经纤维分布到胸、腹腔的脏器,控制平滑肌、心肌和腺体的活动一般内脏感觉纤维的胞体位于颈静脉孔下方的下神经节内,其中枢突止于孤束核,周围突也分布于胸、腹腔的脏器。一般躯体感觉纤维数量最少,胞体位于颈静脉孔内的上神经节内,中枢突止于三叉神经脊束核,周围突分布于硬脑膜以及耳廓和外耳道的皮肤。

犹他大学神经生物学家DimitriTränkner和哥伦比亚大学Charles Zuker合作确定具体参与免疫调节的迷走神经元。他们根据基因表达分类,分别关闭不同类型的迷走神经,然后用卵蛋白诱导小鼠哮喘。结果发现,只有当表达TRPV1的迷走神经元被关闭时,动物才不会发生哮喘,甚至加大过敏原剂都无法诱导哮喘。用药物激活TRPV1细胞,动物的哮喘敏感性增强,哮喘症状明显加重。这一研究今天在线发表在PNAS上。

TRPV1全称为瞬时受体电位香草酸亚型1(transient receptor potential vanilloid1,TRPV1),是TRP超家族的成员之一,是一种非选择性的阳离子通道。TRPV1广泛分布于伤害性感受器上,在伤害性感受器中起重要作用。TRPV1能够感受伤害性刺激,将之转化为动作电位,传至中枢形成痛觉。炎症时释放的许多炎症介质都能够与TRPV1发生相互作用,产生疼痛或痛觉过敏,并且通过各种不同的信号通路来调制TRPV1的活性。

呼吸道免疫细胞释放的炎症介质能激活TRPV1神经细胞,这些炎症介质包括鞘氨醇1-磷酸(s1p)。这一研究提示免疫系统和迷走神经之间存在密切关系。如果人类哮喘发生的原因也是如此,那么可能发现了哮喘发生的遗传原因。在哮喘形成过程中,不仅免疫系统,而且神经系统也参与其中,或者免疫系统发挥更为关键的作用。

不过虽然研究非常精彩,但是人类是否存在类似情况仍需要深入研究,动物模型和人类哮喘也存在本质区别,因此评价这一研究仍需要慎重。如果研究结果符合人类情况,对哮喘治疗可能带来重要影响,过去的药物多从炎症反应和呼吸道平滑肌为靶点,当这些反应可能只是对症处理,并不影响哮喘发生的敏感性,如果从迷走神经角度,或者可以纠正哮喘敏感性,将从根本上解决问题。目前临床已经存在针对TRPV1s1p受体的相关药物,那么利用现成的药物,开展哮喘预防和治疗的临床研究或有必要。



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