圖像:巨噬細(xì)胞(綠色)包圍腸道神經(jīng)元(紅色)。
資料來源:洛克菲勒大學(xué)黏膜免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)室
來源：生物通
一個簡單的胃病就能造成很大的傷害。有1億個神經(jīng)元散布在胃腸道中——就在火線上——它們可能被腸道感染消滅，可能導(dǎo)致長期的胃腸道疾病。但腸道感染也有好處。一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，感染了細(xì)菌或寄生蟲的老鼠產(chǎn)生了一種獨(dú)特的耐受形式，與教科書上的免疫反應(yīng)完全不同。這項(xiàng)發(fā)表在《Cell》雜志上的研究描述了腸道巨噬細(xì)胞如何通過屏蔽腸道神經(jīng)元來應(yīng)對先前的侮辱，防止它們在未來病原體襲擊時死亡。這些發(fā)現(xiàn)可能最終對腸易激綜合征等疾病具有臨床意義，這些疾病與腸神經(jīng)元的失控死亡有關(guān)。“我們描述的是一種先天性記憶，在原發(fā)感染消失后仍然存在，”洛克菲勒的Daniel Mucida說?！斑@種耐受性的存在不是為了殺死未來的病原體，而是為了應(yīng)對感染造成的損害——保留腸道內(nèi)神經(jīng)元的數(shù)量?！?/span>腸道神經(jīng)系統(tǒng)被稱為身體的“第二大腦”，是大腦之外最大的神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞庫。胃腸道自身的神經(jīng)系統(tǒng)或多或少是自主存在的，沒有多少來自大腦的重要輸入。它通過頒布許可控制營養(yǎng)物質(zhì)和廢物的運(yùn)動，以外周神經(jīng)系統(tǒng)中沒有的權(quán)威協(xié)調(diào)局部液體交換和血液流動。如果有足夠多的神經(jīng)元死亡，胃腸道就會失去控制。Mucida和他的同事去年報告說，老鼠的腸道感染可以殺死嚙齒動物的腸道神經(jīng)元，對腸道運(yùn)動造成災(zāi)難性的后果。當(dāng)時，研究人員注意到，腸易激綜合征的癥狀與腸道神經(jīng)元大量死亡時人們可能看到的情況非常相似，這增加了一些人腸道感染對腸道神經(jīng)元的破壞可能比其他人更大，從而導(dǎo)致便秘和其他不明原因的胃腸道疾病。研究人員想知道身體是否有某種機(jī)制來防止感染后的神經(jīng)元損失。在之前的工作中，該實(shí)驗(yàn)室確實(shí)證明了腸道中的巨噬細(xì)胞會產(chǎn)生特殊的分子，防止神經(jīng)元在應(yīng)激反應(yīng)中死亡。一種假設(shè)開始成形?！拔覀冎滥c道感染會導(dǎo)致神經(jīng)元喪失，我們也知道巨噬細(xì)胞會防止神經(jīng)元細(xì)胞死亡，”Mucida說?！拔覀兿胫牢覀兪欠裾娴脑谘芯繂我煌緩健Ｖ暗母腥臼欠駮せ钸@些巨噬細(xì)胞，從而在未來感染時保護(hù)神經(jīng)元?”博士后Tomasz Ahrends和其他實(shí)驗(yàn)室成員首先用非致命的沙門氏菌菌株感染老鼠，這是食物中毒的標(biāo)準(zhǔn)細(xì)菌來源。老鼠在大約一周內(nèi)清除了感染，在此過程中失去了一些腸道神經(jīng)元。然后他們用另一種類似的食源性細(xì)菌感染這些老鼠。這一次，老鼠的腸道神經(jīng)元沒有進(jìn)一步喪失，這表明第一次感染產(chǎn)生了一種耐受機(jī)制，防止了神經(jīng)元喪失。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，常見的寄生蟲感染也有類似的影響。他說:“與致病菌相比，一些寄生蟲，已經(jīng)學(xué)會在我們體內(nèi)生存，而不會對組織造成過度傷害。”事實(shí)上，包括吸蟲、絳蟲和線蟲在內(nèi)的這一寄生蟲家族的感染方式比高度敵意的細(xì)菌更微妙。但它們也會帶來更大、更深遠(yuǎn)的保護(hù)。Mucida發(fā)現(xiàn)，在原發(fā)性細(xì)菌感染期間，神經(jīng)元會向巨噬細(xì)胞發(fā)出召喚，巨噬細(xì)胞會沖到該區(qū)域，保護(hù)其脆弱的細(xì)胞免受未來的攻擊。然而，當(dāng)蠕蟲侵入腸道時，招募巨噬細(xì)胞的是T細(xì)胞，它們將巨噬細(xì)胞送到更遠(yuǎn)的腸道部分，以確保整個腸道神經(jīng)元免受未來的傷害。在一天結(jié)束的時候，通過不同的途徑，細(xì)菌和寄生蟲感染都能保護(hù)腸道神經(jīng)元。接下來，Ahrends在寵物店的老鼠身上重復(fù)了這個實(shí)驗(yàn)?！耙吧鷦游锟赡芤呀?jīng)感染了其中一些病毒，”他說?！拔覀冾A(yù)計(jì)對神經(jīng)元損失的耐受性是預(yù)先設(shè)定好的?！笔聦?shí)上，這些動物并沒有因?yàn)槿魏胃腥径ド窠?jīng)元?！八鼈兺ǔＳ泻芏嗉纳x，”Mucida說。“寄生蟲感染起到了它們的作用，阻止了我們在實(shí)驗(yàn)室中看到的孤立動物的神經(jīng)元損失?！?/span>Mucida現(xiàn)在希望確定神經(jīng)元缺失對胃腸道的確切影響。他說:“我們觀察到，動物在神經(jīng)元減少后消耗了更多的熱量，但體重沒有增加。這可能意味著腸道神經(jīng)元的喪失也會影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、新陳代謝和熱量的攝入?！?/span>“神經(jīng)元損失的后果可能比我們預(yù)期的要多，”他補(bǔ)充道。Mucida認(rèn)為，這項(xiàng)研究有助于更全面地了解腸易激綜合征及其相關(guān)疾病的潛在原因。“一種猜測是，你一生中腸道神經(jīng)元的數(shù)量是由兒童早期感染決定的，這可以防止你在每次后續(xù)感染后失去神經(jīng)元，”Mucida解釋說。由于某些原因沒有形成耐受性的人可能會在隨后的每一次感染中繼續(xù)失去腸道神經(jīng)元。未來的研究將探索保護(hù)腸道神經(jīng)元的替代方法，有望為治療鋪平道路。Enteric pathogens induce tissue tolerance and prevent neuronal loss from subsequent infections未來智能實(shí)驗(yàn)室的主要工作包括：建立AI智能系統(tǒng)智商評測體系，開展世界人工智能智商評測；開展互聯(lián)網(wǎng)（城市）大腦研究計(jì)劃，構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)（城市）大腦技術(shù)和企業(yè)圖譜，為提升企業(yè)，行業(yè)與城市的智能水平服務(wù)。每日推薦范圍未來科技發(fā)展趨勢的學(xué)習(xí)型文章。目前線上平臺已收藏上千篇精華前沿科技文章和報告。
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