維持平衡的免疫反應(yīng)對生物體的健康和生存至關(guān)重要。過度的促炎活性可導(dǎo)致免疫失調(diào)和一系列自身免疫性和炎癥性疾病。了解免疫調(diào)節(jié)可以改善治療免疫疾病的策略。雖然先天免疫和適應(yīng)性免疫已經(jīng)得到了充分的研究，但大腦的調(diào)節(jié)作用仍不清楚。研究表明，感染會(huì)激活影響發(fā)燒和食欲的神經(jīng)回路，而迷走神經(jīng)刺激可能具有抗炎作用。需要進(jìn)一步的研究來充分了解體腦軸影響免疫反應(yīng)的機(jī)制，從而有可能為管理一系列免疫相關(guān)疾病提供新的治療方法。在最近發(fā)表在《自然》(Nature)雜志上的一項(xiàng)研究中，研究人員闡明了身體-大腦軸是如何通過特定的神經(jīng)回路感知和調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)的，這可能為治療免疫疾病提供新的方法。背景
在本研究中，所有涉及動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)程序均遵循美國(U.S.)美國國立衛(wèi)生研究院的指南。該研究使用了從杰克遜實(shí)驗(yàn)室和其他來源獲得的年齡至少為7周的不同品系的雄性和雌性小鼠。關(guān)鍵步驟包括腹腔注射各種藥物，如脂多糖(LPS)和細(xì)胞因子，然后通過染色和組織學(xué)對腦組織進(jìn)行詳細(xì)分析，觀察炎癥反應(yīng)。
為了評(píng)估大腦的反應(yīng)，小鼠接受了立體定向手術(shù)，在手術(shù)中，它們被麻醉并放置在立體定向框架上，以精確注射到特定的大腦區(qū)域。手術(shù)涉及到激活或抑制神經(jīng)元的化學(xué)發(fā)生技術(shù)和記錄炎癥刺激下神經(jīng)活動(dòng)的纖維光度法。單細(xì)胞核糖核酸(RNA)測序等技術(shù)被用于剖析神經(jīng)-免疫通訊的分子復(fù)雜性，進(jìn)一步闡明大腦和外周免疫反應(yīng)之間的相互作用。
研究結(jié)果
在實(shí)驗(yàn)中，小鼠暴露于脂多糖，這是一種來自革蘭氏陰性細(xì)菌外膜的成分，已知會(huì)引發(fā)免疫反應(yīng)。腹腔注射LPS后，小鼠血液中促炎和抗炎細(xì)胞因子均發(fā)生顯著變化，在注射后2小時(shí)達(dá)到峰值。腦部掃描顯示，直接早期基因Fos主要在腦干后腦區(qū)(AP)和孤束尾核(cNST)活化，后者是體腦通訊軸的關(guān)鍵中繼。
進(jìn)一步的研究表明，LPS對cNST神經(jīng)元的影響取決于其對免疫細(xì)胞的作用，而不是直接影響，因?yàn)槿狈PS受體途徑關(guān)鍵成分的髓樣分化初級(jí)反應(yīng)88 (Myd88)敲除小鼠沒有cNST神經(jīng)元激活。這指出了一種精確的免疫到大腦的信號(hào)，而不是一種普遍的炎癥反應(yīng)。
為了更好地理解這種信號(hào)，研究采用纖維光度法等技術(shù)觀察外周LPS應(yīng)用后cNST的實(shí)時(shí)神經(jīng)活動(dòng)。當(dāng)外周信號(hào)到達(dá)大腦的主要途徑迷走神經(jīng)被切斷時(shí)，LPS誘導(dǎo)的神經(jīng)活動(dòng)停止，突出了神經(jīng)在向大腦傳遞免疫信號(hào)方面的重要作用。
進(jìn)一步探索，該研究利用遺傳方法沉默cNST中對LPS有反應(yīng)的神經(jīng)元。這種沉默極大地改變了身體的免疫反應(yīng)，導(dǎo)致促炎信號(hào)的不受控制的增加和抗炎信號(hào)的顯著下降。相反，人工激活這些神經(jīng)元抑制炎癥反應(yīng)，增強(qiáng)抗炎信號(hào)，證實(shí)cNST調(diào)節(jié)外周炎癥的能力。
單細(xì)胞RNA測序顯示，LPS激活的神經(jīng)元主要屬于特定的谷氨酸能和一種GABA能神經(jīng)元或受體，這些神經(jīng)元或受體使用γ -氨基丁酸(GABA)作為其神經(jīng)遞質(zhì)，聚集在cNST內(nèi)，表明有選擇性的神經(jīng)元通路參與處理這些免疫信號(hào)。這些神經(jīng)元的激活抑制了LPS誘導(dǎo)的炎癥，證實(shí)了它們的調(diào)節(jié)作用。
此外，體內(nèi)鈣成像顯示細(xì)胞因子觸發(fā)了結(jié)節(jié)神經(jīng)節(jié)(迷走神經(jīng)感覺系統(tǒng)的一部分)中不同的感覺神經(jīng)元群，表明特定感覺神經(jīng)元檢測并將外周免疫狀態(tài)傳遞給大腦的復(fù)雜機(jī)制。
結(jié)論
總之，大腦調(diào)節(jié)先天免疫反應(yīng)，迷走神經(jīng)參與調(diào)節(jié)炎癥的研究突出了這一作用。二十多年前，Kevin Tracey的研究表明迷走神經(jīng)刺激可以通過降低腫瘤壞死因子(TNF)水平來減少炎癥性休克。最近的進(jìn)展表明，細(xì)胞因子激活迷走-腦軸，確定特定的神經(jīng)元通路，調(diào)節(jié)促炎和抗炎反應(yīng)。特定的迷走神經(jīng)細(xì)胞對不同的炎癥信號(hào)作出反應(yīng)，維持體內(nèi)平衡。破壞這個(gè)回路會(huì)導(dǎo)致無法控制的炎癥，而它的激活會(huì)促進(jìn)抗炎狀態(tài)，為各種免疫疾病提供治療潛力。
（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2024-5） | 
