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大脑能感知流感感染并命令身体休息【自然】 精选

已有 6471 次阅读 2023-3-9 05:50 |系统分类:海外观察

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38日发表在《自然》杂志上。

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“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桃体延伸到脑干。这种解剖结构是有道理的:扁桃体区域“是外部空气和气道中的空气之间的”,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。

通往大脑的高速公路

神经经过血液无法实现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,检测肠道感染,引发恶心神经感受途径。

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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