科學家發現大腦中的免疫系統開關

2024-05-13 | 來源: 煎蛋網 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

科學家早已知道大腦會影響免疫系統，但具體機制一直是個謎。現在，科學家們在大腦幹細胞中發現了感知身體周邊免疫信號的神經元，這些神經元作為免疫反應的總調節器，能控制體內炎症。

這項發表於《自然》雜志的研究表明，大腦在大腦促進炎症的分子信號和抑制炎症的信號之間保持著微妙的平衡。這一發現可能帶來治療自身免疫性疾病和其他因免疫反應過度引起的疾病的新方法。

耶魯大學的免疫學家 Ruslan Medzhitov 表示，這項發現就像黑天鵝事件一樣出乎意料，但揭曉後又合情合理。科學家們知道腦幹有很多功能，例如控制呼吸等基本過程。但他補充說，這項研究 “表明存在著我們甚至從未預料到的一整個生物層級”。

大腦在監視

免疫系統在感知入侵者後會釋放大量免疫細胞和促進炎症的化合物。這種炎症反應必須得到精細的控制：如果太弱，身體更容易受到感染；如果太強，則會損害身體自身的組織和器官。

之前的研究表明，迷走神經 (vagus nerve) - 連接身體和大腦的大網絡神經纖維 - 會影響免疫反應。然而，由免疫刺激激活的特定腦神經元一直難以捉摸，馬裡蘭州貝塞斯達美國國立過敏和傳染病研究所的神經免疫學家 Hao Jin 說，他領導了這項研究。

為了研究大腦如何控制身體的免疫反應，Jin 和他的同事在給小鼠腹部注射引發炎症的細菌化合物後監測了腦細胞的活動。

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研究人員在大腦幹中發現了響應免疫觸發而激活的神經元。用藥物激活這些神經元可以降低小鼠血液中的炎症分子水平。與功能性腦幹神經元的小鼠相比，沉默這些神經元會導致失控的免疫反應，炎症分子數量增加 300%。這項研究的共同作者、紐約市哥倫比亞大學的神經科學家 Charles Zuker 說，這些神經細胞在大腦中就像 “一個變阻器，確保炎症反應保持在適當的水平”。

進一步的實驗揭示了迷走神經中兩組不同的神經元：一組響應促炎性免疫分子，另一組響應抗炎性分子。這些神經元將信號傳遞到大腦，使大腦能夠監測正在發生的免疫反應。對於免疫反應過度的小鼠，人工激活攜帶抗炎信號的迷走神經元可以減輕炎症。

Jin 說，找到控制這種新發現的身體-大腦網絡的方法可以為修復各種疾病的破壞性免疫反應提供一種方法，例如自身免疫性疾病甚至長新冠 (long COVID) - 一種 SARS-CoV-2 感染後數年仍可能持續的 debilitating syndrome 這種使人衰弱的綜合症。

（示意圖）

Zuker 說，有證據表明針對迷走神經的療法可以治療多發性硬化症和類風濕性關節炎等疾病，這表明靶向攜帶免疫信號的特定迷走神經元可能對人類有效。但是，他警告說， “這需要做很多工作”。

馬薩諸塞州波士頓哈佛醫學院的神經科學家 Stephen Liberles 說，除了研究中發現的神經網絡之外，身體可能還有其他途徑將免疫信號傳遞到大腦。此外，大腦如何向免疫系統發送信號以調節炎症的機制仍不清楚。 “我們只是觸及了表面，” 他說， “我們需要理解大腦和免疫系統如何相互作用的規則手冊。”