摘要：研究人員在小鼠身上發(fā)現(xiàn)了特定的呼吸道神經(jīng)元，可以向大腦發(fā)出流感警報(bào)

哈佛醫(yī)學(xué)院的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究闡明了大腦是如何意識(shí)到體內(nèi)有感染的。通過(guò)對(duì)小鼠的研究，研究小組發(fā)現(xiàn)呼吸道中的一小群神經(jīng)元在提醒大腦流感感染方面起著關(guān)鍵作用。他們還發(fā)現(xiàn)了從肺部到大腦的第二條通路在感染后期變得活躍的跡象。

這項(xiàng)研究發(fā)表在3月8日的《Nature》雜志上。

圖1 新研究闡明了大腦是如何意識(shí)到體內(nèi)有感染的（圖源：[1]）

盡管大多數(shù)人每年都會(huì)生病幾次，但關(guān)于大腦如何喚起不適感覺(jué)的科學(xué)知識(shí)卻落后于對(duì)其他身體狀態(tài)(如饑餓和口渴)的研究。這篇論文是了解感染期間腦-體聯(lián)系的關(guān)鍵第一步。“這項(xiàng)研究幫助我們開(kāi)始了解病原體檢測(cè)的基本機(jī)制，以及它與神經(jīng)系統(tǒng)的關(guān)系，到目前為止，這在很大程度上是神秘的，"通訊作者Stephen Liberles說(shuō)，他是HMS布拉瓦尼克研究所的細(xì)胞生物學(xué)教授，也是霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的研究員。研究結(jié)果還揭示了布洛芬和阿司匹林等非甾體抗炎藥如何緩解流感癥狀。如果研究結(jié)果能夠應(yīng)用于人類(lèi)，這項(xiàng)工作將對(duì)開(kāi)發(fā)更有效的流感療法產(chǎn)生重要影響。

精神狀態(tài)有感染力

Liberles實(shí)驗(yàn)室對(duì)大腦和身體如何交流以控制生理機(jī)能很感興趣。例如，它之前已經(jīng)探索了大腦如何處理來(lái)自?xún)?nèi)臟的感覺(jué)信息，以及感覺(jué)線索如何喚起或抑制惡(空)心的感覺(jué)。在這篇新論文中，研究人員將注意力轉(zhuǎn)向了大腦控制的另一種重要疾病:呼吸道感染引起的疾病。

在感染期間，當(dāng)身體產(chǎn)生免疫反應(yīng)時(shí)，大腦會(huì)協(xié)調(diào)癥狀。這些癥狀包括發(fā)燒、食欲下降和嗜睡等廣泛癥狀，以及呼吸道疾病引起的充血或咳嗽或胃腸道疾病引起的嘔吐或腹瀉等特定癥狀。該團(tuán)隊(duì)決定將重點(diǎn)放在流感上，這種呼吸道病毒是美國(guó)每年數(shù)百萬(wàn)人患病和就醫(yī)的根源，并導(dǎo)致數(shù)千人死亡。

通過(guò)在小鼠身上進(jìn)行的一系列實(shí)驗(yàn)，第一作者、HMS Liberles實(shí)驗(yàn)室的研究員Na-Ryum Bin確定了舌咽神經(jīng)中嵌入的一小部分神經(jīng)元，舌咽神經(jīng)從喉嚨延伸到大腦。

重要的是，他發(fā)現(xiàn)這些神經(jīng)元是向大腦發(fā)出流感感染信號(hào)所必需的，它們具有被稱(chēng)為前列腺素的脂質(zhì)受體。這些脂質(zhì)是由小鼠和人類(lèi)在感染期間產(chǎn)生的，它們是布洛芬和阿司匹林等藥物的目標(biāo)。切斷舌咽神經(jīng)，消除神經(jīng)元，阻斷這些神經(jīng)元中的前列腺素受體，或用布洛芬治療小鼠，類(lèi)似地減輕了流感癥狀，增加了存活率。

總之，這些發(fā)現(xiàn)表明，這些呼吸道神經(jīng)元檢測(cè)流感感染期間產(chǎn)生的前列腺素，并成為從喉嚨上部到大腦的通信管道。

Liberles說(shuō):“我們認(rèn)為這些神經(jīng)元傳遞了有(空)病原體的信息，并啟動(dòng)了控制疾病反應(yīng)的神經(jīng)回路。"研究結(jié)果解釋了布洛芬和阿司匹林等藥物如何減輕流感癥狀，并表明這些藥物甚至可能提高生存率。研究人員發(fā)現(xiàn)了另一種潛在疾病途徑的證據(jù)，這一途徑從肺部傳播到大腦。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)病毒深入呼吸系統(tǒng)時(shí)，它似乎在感染的第二階段變得活躍。研究小組驚訝地發(fā)現(xiàn)，這一額外的途徑不涉及前列腺素。處于感染第二階段的小鼠對(duì)布洛芬沒(méi)有反應(yīng)。作者說(shuō)，這些發(fā)現(xiàn)表明，如果科學(xué)家能夠開(kāi)發(fā)出針對(duì)額外途徑的藥物，就有可能改善流感治療。

圖2 流感感染通過(guò)EP3受體誘導(dǎo)多種疾病癥狀（圖源：[1]）

這項(xiàng)研究提出了許多問(wèn)題，Liberles和他的同事們迫切地想要調(diào)查這些問(wèn)題。其中一個(gè)問(wèn)題是這些發(fā)現(xiàn)在多大程度上適用于人類(lèi)。盡管小鼠和人類(lèi)有許多共同的基本感覺(jué)生物學(xué)，包括舌咽神經(jīng)，但Liberles強(qiáng)調(diào)，研究人員需要進(jìn)行進(jìn)一步的遺傳和其他實(shí)驗(yàn)，以證實(shí)人類(lèi)具有小鼠研究中看到的相同的神經(jīng)元群和通路。如果這一發(fā)現(xiàn)可以在人類(lèi)身上復(fù)制，那么就有可能開(kāi)發(fā)出針對(duì)流感感染的前列腺素和非前列腺素途徑的治療方法。

Liberles說(shuō):“如果你能找到一種方法來(lái)抑制這兩種途徑，并將它們用于協(xié)同作用，那將是令人難以置信的興奮和潛在的變革。"Bin已經(jīng)在深入研究非前列腺素通路的細(xì)節(jié)，包括涉及的神經(jīng)元，目的是找出如何阻斷它。他還想確定在初始途徑中產(chǎn)生前列腺素的氣道細(xì)胞，并對(duì)其進(jìn)行更深入的研究。

Liberles很高興能探索體內(nèi)疾病途徑的多樣性，以了解它們是否專(zhuān)門(mén)針對(duì)不同類(lèi)型和感染部位。他說(shuō)，更深入地了解這些途徑可以幫助科學(xué)家學(xué)習(xí)如何操縱它們來(lái)更好地治療一系列疾病。

參考資料：

[1] Loss of the m6A methyltransferase METTL3 in monocyte-derived macrophages ameliorates Alzheimer’s disease pathology in mice