科學(xué)醫(yī)療：免疫系統(tǒng)影響身心


神經(jīng)元細胞結(jié)構(gòu)示意圖。圖片來源：Wikipedia
圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一項新研究，闡釋了一種不可思議的身心聯(lián)系。在小鼠中，研究人員發(fā)現(xiàn)大腦周圍的免疫細胞會制造一種分子，隨后被腦中的神經(jīng)元吸收，這似乎對正常的行為至關(guān)重要。
這些發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然·免疫學(xué)》（Nature Immunology）上，說明免疫系統(tǒng)的成分對身體和精神都造成了影響，而免疫分子IL-17或許是連接兩者的關(guān)鍵。
病理免疫和神經(jīng)外科專家、文章的高級作者Jonathan Kipnis說：“大腦和身體并不像人們想的那樣分散。我們發(fā)現(xiàn)腦附近的免疫細胞產(chǎn)生了IL-17這種免疫分子，它能通過神經(jīng)元的相互作用影響腦功能，引發(fā)小鼠類似焦慮的行為。我們正在研究不足或過量的IL-17是否與人的焦慮有關(guān)?！?br> IL-17是一種細胞因子，這種信號分子通過激活和指引免疫細胞來控制抗感染的免疫反應(yīng)。IL-17經(jīng)動物研究證明與自閉癥有關(guān)，與人的抑郁癥也有聯(lián)系。
然而，IL-17這樣的免疫分子是如何影響腦部疾病的呢？這仍然是個未解之謎，因為大腦中并沒有太多的免疫系統(tǒng)成分，里面的免疫細胞也不產(chǎn)生IL-17。但Kipnis和論文第一作者、博士后研究員Kalil Alves de Lima意識到，大腦周圍的組織中充滿了免疫細胞，其中有一群能制造IL-17的叫做γ-δT細胞。他們開始研究大腦周圍的γ-δT細胞是否對行為有影響。他們利用小鼠發(fā)現(xiàn)，腦膜中有大量的γ-δ T細胞，正常情況下它們會不斷制造IL-17，使其充斥在大腦周圍的組織中。

鼠腦的神經(jīng)元（綠色）上有探查免疫分子IL-17的受體（藍綠色）。圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種由免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的分子，它能作用在大腦上從而改變小鼠的行為。圖片來源：華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院
為了查明γ-δT細胞或IL-17是否對行為有影響，Alves de Lima讓小鼠完成了一系列精心設(shè)計的測試，指標包括記憶、社會行為、覓食和焦慮。缺乏γ-δT細胞或IL-17的小鼠在除焦慮以外的測試中與擁有正常免疫細胞的小鼠相差無幾。在野外，寬闊的場地讓小鼠暴露在鷹和梟等捕食者的目光下，所以它們進化出一種對開放式空間的恐懼。研究人員分別進行了兩組測試，讓小鼠自行選擇進入開放式區(qū)域。在測試中，γ-δ T細胞數(shù)量和IL-17水平正常的小鼠大多進入了保護性更強的邊界和封閉的區(qū)域，沒有γ-δT細胞或IL-17的小鼠則會冒險進入開放式區(qū)域，研究人員將這種警覺的失誤解釋為焦慮水平的降低。
此外，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大腦的神經(jīng)元表面含有響應(yīng)IL-17的受體。當他們將這些受體移除后，神經(jīng)元就不能檢測IL-17的存在，小鼠顯示出的警覺性也隨之降低。研究人員說：“這些發(fā)現(xiàn)表明，行為的變化并不是某個系統(tǒng)的副產(chǎn)物，而是神經(jīng)-免疫交流的一種整合?！?br> 雖然研究人員沒有直接把小鼠暴露在細菌或病毒下研究感染的影響，但他們給小鼠注射了脂多糖，這種細菌產(chǎn)物可以引起強烈的免疫反應(yīng)。鼠腦組織周圍的γ-δT細胞在注射后產(chǎn)生了更多的IL-17。當這些小鼠接受抗生素治療后，IL-17的量卻又減少了。這說明γ-δT細胞既可以感知正常的菌種，比如腸道菌群的組分，又可以感知入侵的菌種，并適當作出反應(yīng)調(diào)節(jié)行為。

一個位于老鼠體內(nèi)的巨噬細胞，正在延伸其假足以吞沒兩?？赡苁遣≡w的顆粒。圖片來源：Wikipedia
研究人員推測，免疫系統(tǒng)和大腦的聯(lián)系可能演化為一種多重生存策略的一部分。警覺性加強有助于嚙齒動物在感染后存活，在虛弱的狀態(tài)下它們會規(guī)避一些行為來防止進一步的感染或被捕食，Alves de Lima說。
Alves de Lima說：“免疫系統(tǒng)和大腦很可能發(fā)生了共同進化。選取某些特殊的分子同時在行為和免疫上保護我們，是一種防止感染的巧妙策略。這是一個很好的例子，它說明進化后用于抵抗病原體的細胞因子也會作用在大腦上調(diào)節(jié)行為?！?br> 研究人員正在研究腦膜中的γ-δ T細胞如何探測來自身體其他部分的細菌信號。他們也在探索神經(jīng)元中的IL-17信號如何轉(zhuǎn)化為行為上的變化。
撰文：Tamara Bhandari
翻譯：盧大山
審校：巢栩嘉
引進來源：medicalxpress
引進鏈接：https://medicalxpress.com/news/2020-09-immune-affects-mind-body.html


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