《自然•免疫学》身心愉快有利于提高免疫

【字体: 时间:2020年09月17日 来源:

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  圣路易斯华盛顿大学医学院的一项新研究阐明了一种令人惊讶的心身联系。在小鼠身上,研究人员发现大脑周围的免疫细胞会产生一种分子,然后被大脑中的神经元吸收。

  

圣路易斯华盛顿大学医学院的一项新研究阐明了一种令人惊讶的心身联系。在小鼠身上,研究人员发现大脑周围的免疫细胞会产生一种分子,然后被大脑中的神经元吸收。

9月14日发表在《自然免疫学》杂志上的这项发现表明,免疫系统的元素同时影响大脑和身体,而免疫分子IL-17可能是两者之间的关键联系。

“大脑和身体并不像人们想象的那样分开,”通讯作者Jonathan Kipnis博士说。“我们发现一种免疫分子IL-17是由大脑周围区域的免疫细胞产生的,它可以通过与神经元的相互作用影响大脑功能,从而影响小鼠的焦虑行为。我们现在正在研究IL-17过多或过少是否与人们的焦虑有关。”

IL-17是一种细胞因子,也是一种信号分子,通过激活和引导免疫细胞来协调免疫应答。在动物研究中,IL-17也与自闭症和抑郁症有关。

然而,像IL-17这样的免疫分子如何影响大脑疾病?这是一个谜,因为大脑中并没有太多的免疫系统,并且少数驻留在大脑中的免疫细胞并不产生IL-17。但是Kipnis和第一作者兼博士后研究员Kalil Alves de Lima博士认识到,大脑周围组织充满了免疫细胞,其中有一小部分被称为γ-ΔT细胞的群体能产生IL-17。他们开始研究大脑附近的γ-ΔT细胞是否对行为有影响。

他们用小鼠模型发现,脑膜中富含γ-ΔT细胞,在正常情况下,这些细胞不断产生IL-17,使大脑周围的组织充满IL-17。

为了确定γ-ΔT细胞或IL-17是否影响行为,Alves de Lima让小鼠进行记忆、社交行为、觅食和焦虑的既定测试。缺乏γ-ΔT细胞或IL-17的小鼠与免疫系统正常的小鼠相比,除了焦虑外,其他指标都无法区分。在野外,开阔的田野让老鼠暴露在猫头鹰和鹰等捕食者面前,所以它们进化出了对空旷空间的恐惧。研究人员进行了两个独立的测试,包括给小鼠进入暴露区域的选择。当正常数量的γ-ΔT细胞和IL-17水平正常的小鼠在试验过程中大多保持在更具保护性的边缘和封闭的区域,而没有γ-ΔT细胞或IL-17的小鼠则冒险进入开阔的区域,研究人员将这种警惕性的疏忽解释为焦虑感的降低。

此外,科学家还发现,大脑神经元表面有对IL-17有反应的受体。当科学家移除这些受体,使神经元无法检测到IL-17的存在时,小鼠表现出不那么警惕。研究人员说,研究结果表明,行为改变不是副产品,而是神经免疫沟通的一个组成部分。

虽然研究人员没有让小鼠接触细菌或病毒来研究感染的影响,但他们给动物注射了脂多糖,一种能引起强烈免疫反应的细菌产物。小鼠大脑周围组织中的γ-ΔT细胞对注射产生了更多的IL-17。然而,当这些动物接受抗生素治疗时,IL-17的数量减少,这表明γ-ΔT细胞能够感觉到正常细菌的存在,例如那些组成肠道微生物群的细菌,以及入侵的细菌种类,并对调节行为做出适当的反应。

研究人员推测,免疫系统和大脑之间的联系可能是进化成多头生存策略的一部分。提高警惕性和警惕性可以帮助啮齿类动物在感染后存活下来,因为这些行为会增加在虚弱状态下进一步感染或捕食的风险。

“免疫系统和大脑很可能是共同进化的,”Alves de Lima说。“选择特殊的分子来保护我们的免疫和行为的同时,是一个聪明的方法来防止感染。这是一个很好的例子,细胞因子基本上是进化来对抗病原体的,也是如何作用于大脑并调节行为的。”

研究人员现在正在研究脑膜中的γ-ΔT细胞如何检测来自身体其他部位的细菌信号。

原文检索:Meningeal γδ T cells regulate anxiety-like behavior via IL-17a signaling in neurons

(生物通:伍松)

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