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【用药小常识】哈佛新文章揭示肠道痛觉神经参与主动免疫 刷新对神经系统认知


通过直接干扰沙门氏菌感染肠道的能力 ， 神经系统既可以检测到危险 ， 也可以主动防御危险 。 新的发现表明神经系统的功能范围远不止于往返大脑的信号 。 神经系统和免疫系统之间有重要的相互作用：两个系统都发送消息并相互影响以调节感染期间的保护性反应 。

【用药小常识】哈佛新文章揭示肠道痛觉神经参与主动免疫 刷新对神经系统认知
本文插图

哈佛医学院的科学家们进行的一项新研究发现 ， 小鼠肠道中的神经细胞不仅能感知到沙门氏菌的存在 ， 而且还可以通过部署两道防线来主动防御这种有害细菌的感染 。
这项研究于12月5日发表在《Cell》杂志上 ， 以一个崭新的视角刷新了对神经系统的经典认知——它们并非仅仅是能感知危险并提醒机体注意其存在的“看门狗”——研究结果表明 ， 通过直接干扰沙门氏菌感染肠道的能力 ， 神经系统既可以检测到危险 ， 也可以主动防御危险 。 厉害了！
这项研究的首席研究员 ， 哈佛医学院Blavatnik研究所免疫学助理教授、神经免疫学家Isaac Chiu表示：“我们的研究结果表明 ， 神经系统不仅仅是一个简单的传感器和警报系统 。。。 我们发现肠道中的神经细胞可以做得比预想的更好 。 它们调节肠道免疫力 ， 维持肠道稳态 ， 并为预防感染提供主动的保护 。 ”
简单来说 ， 实验表明 ， 位于小肠中Peyer'集结淋巴结（Peyer's patches ， 也译作派伊尔淋巴结 ， 小肠粘膜内特有的一组淋巴滤泡 ， 肠黏膜免疫系统的组成部分）细胞下方的痛觉神经元能够被沙门氏菌的存在而激活（沙门氏菌是一类食源性致病菌 ， 可引发腹泻 ， 全球所有腹泻病中约有四分之一由沙门氏菌引起） 。
一旦激活 ， 神经系统就会采取两种防御策略 ， 以防止病原菌感染肠道并扩散到身体的其他部位 。 首先 ， 它们调节能让各种物质进入小肠黏膜的通道 。 其次 ， 它们能增加保护性肠道微生物为SFB（分段丝状细菌 ， segmented filamentous bacteria）的数量 ， 这些微生物是小肠微生物组的一部分 。
细菌使我们紧张
在正常情况下 ， 派伊尔淋巴结（仅在小肠壁上发现的淋巴和免疫组织）会“扫视”环境 ， 取样物质并确定可以进入肠内的物质 。 为了执行此功能 ， Peyer淋巴结上布满了微褶细胞（microfold cells ， 简称M细胞） ， M细胞是打开和关闭以调节物质和微生物向肠道流入的细胞通道 。 M细胞是沙门氏菌和其他危险细菌入侵小肠的主要切入点 。 沙门氏菌细菌会分泌刺激肠道细胞变成M细胞的肠道转录因子中 。 接下来 ， 沙门氏菌会闩锁在M细胞（细胞门）上的糖上 ， 并使用其触角将门打开 。 细菌然后摆动进入肠道 。
为了了解肠道痛觉神经元在感染保护中的作用 ， 研究人员选择了一组肠道神经元完好无损的小鼠、一组这些神经元基因失活或缺失的小鼠 ， 另一组小鼠则用化学方法失活肠道神经元 ， 比较不同小鼠对沙门氏菌的反应 。
实验表明 ， 在沙门氏菌存在的情况下 ， 肠道神经元会通过释放一种称为CGRP的神经化学物质进行主动反击——CGRP会减慢M细胞的分化 ， 从而减少沙门氏菌可以使用的切入点数量 。 此外 ， 实验表明 ， 肠道神经元还会发出另一种防御形式——通过释放CGRP ， 可增强了一类能防止沙门氏菌入侵的益生菌SFB的数量 。 确切的机制尚不清楚 ， 但是Chiu及其同事表示 ， 一个可能合理的解释是：SFB使用其微小的小钩子将自身附着在肠壁上 ， 形成了一层可防止疾病致病细菌入侵的“防护膜” 。
两种防御机制均在具有完整肠道神经元的小鼠中可靠地发挥作用 。 然而 ， 在缺乏这些肠道神经元的小鼠则不同：来自肠道神经元失活小鼠的肠道活检显示 ， 沙门氏菌对它们的Peyer斑块的浸润比具有完整肠道神经元的小鼠的渗透率更高 。 神经元缺陷动物的肠道中也缺乏保护性SFB微生物 。 与具有完整神经纤维的小鼠相比 ， 这些缺陷小鼠罹患沙门氏菌的比例更高 ， 而且患病范围更广 。


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