《Brain, Behavior, and Immunity》:Individual susceptibility to disgust modulates neural and systemic immune responses to virtual infections
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•厌恶敏感性可预测先天淋巴样细胞对虚拟感染威胁的反应。•厌恶评分与激素和二十碳烷酸免疫信号相关。•免疫反应可通过利用线性模型和神经网络对厌恶敏感性进行预测。•下丘脑与多感官及高级视觉区域的功能连接受厌恶敏感性调节。引言避免接触病原体是生存的基本要素,这不仅依赖于生理免疫防御,
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厌恶敏感性可预测先天淋巴样细胞对虚拟感染威胁的反应。
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厌恶评分与激素和二十碳烷酸免疫信号相关。
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免疫反应可通过利用线性模型和神经网络对厌恶敏感性进行预测。
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下丘脑与多感官及高级视觉区域的功能连接受厌恶敏感性调节。
引言
避免接触病原体是生存的基本要素,这不仅依赖于生理免疫防御,还依赖于减少暴露风险的行为和感知机制。厌恶是一种支持此类回避行为的核心情感反应,被广泛认为是行为免疫系统的重要组成部分(Curtis等,2004;Murray和Schaller,2016;Oaten等,2009;Schaller,2011;Tybur等,2013;Wronska,1990)。与感染相关的视觉、形态和行为线索,如皮疹、体液或异常运动,可触发厌恶反应,从而限制与潜在污染源的接触(Schaller,2011)。这些反应被认为通过在实际暴露发生前促进回避来减少病原体传播(Curtis等,2004;Murray和Schaller,2016;Oaten等,2009;Schaller,2011;Tybur等,2013)。
除了其行为作用之外,越来越多的证据表明,与厌恶相关的加工也可能与生理免疫功能相互作用(Stevenson等,2012;Stevenson等,2011)。暴露于疾病相关的视觉线索已被证明能引发与免疫激活一致的生理变化,包括体温升高,这可抑制微生物复制并支持宿主防御(Stevenson等,2012)。这些发现提出了病原体回避和免疫激活可能跨越神经、内分泌和免疫系统协同作用,形成一种整合的防御策略的可能性。
我们最近表明,即使没有实际污染,视觉暴露于病原体相关线索也能引发全身性免疫反应(Trabanelli等,2025)。我们使用沉浸式虚拟现实(VR)证明,当传染性虚拟人进入个人近场(PPS)时,会选择性地激活先天淋巴样细胞(ILCs)。尽管ILCs代表一个稀有群体(占外周血单个核细胞的0.05%至0.8%;见例如Ercolano等,2022;Fiordi等,2023;Roig等,2026),但其在多个免疫领域具有关键功能,如感染检测、过敏反应和癌症发展(Zhan等,2026)。在暴露于虚拟免疫威胁后ILCs的诱导性变化与它们作为哨兵细胞的角色一致,即感知环境线索并协调下游免疫反应,特别是考虑到免疫监测实验的时间(约15分钟VR暴露后2小时)。这种免疫激活伴随着循环信号分子的变化,包括与下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴相关的激素、神经炎症介质和二十碳烷酸,表明对感知到的感染威胁产生了一种协调的神经免疫反应(Trabanelli等,2025)。
神经影像数据进一步揭示,暴露于传染性虚拟人会激活参与显著性检测、个人近场(PPS)表征和内感受的脑网络,包括额顶叶区域、岛叶和前扣带皮层。这些区域显示与下丘脑的功能连接发生改变,下丘脑可能通过HPA轴协调内分泌和免疫反应(Irwin和Cole,2011;Quatrini等,2018),并进一步将社会和情感威胁线索整合到免疫调节中(Radley等,2006;Van Bodegom等,2017)。这一模式与此前的研究一致,即前岛叶和前扣带皮层对厌恶面部表情和厌恶体验均有反应(Wicker等,2003),且岛叶在免疫感知中发挥关键作用,即大脑对免疫相关信号的感知(Rolls,2023)。
虽然这些发现确立了感知到的病原体威胁可以触发协调的神经免疫反应,但一个重要的开放问题是个体差异如何塑造这一过程。厌恶敏感性在个体间存在显著差异,通常被概念化为一种影响病原体回避行为的稳定特质(Tybur和Karinen,2019)。较高的厌恶敏感性与较强的回避反应相关,而较低的敏感性可能允许与潜在感染源进行更密切的互动(Fan和Olatunji,2013)。此类个体差异是否以及如何调节病原体威胁的下游免疫激活和神经加工仍然知之甚少。
在此,我们通过考察个体厌恶敏感性与对感知到的感染威胁的神经和免疫反应之间的关系来回答这一问题。我们分析了两个实验中的数据,其中两组不同的健康参与者队列在虚拟现实中暴露于进入其个人近场的传染性或中性虚拟人,我们评估了免疫激活、循环信号因子和静息态脑功能连接。我们表明,较低的厌恶敏感性与暴露于传染性虚拟人期间更强的1型先天淋巴样细胞(ILC1)激活相关,而较高的厌恶敏感性与下丘脑与参与视觉加工、个人近场表征和社会认知的脑区功能连接的更大调节相关。此外,我们构建了一个假设通路模型,其中厌恶敏感性预测循环信号因子,后者进而调节免疫激活。总之,这些互补的发现与一个模型一致,即厌恶敏感性可能调节神经免疫反应的多层次,从皮层-皮层下通路、脑源性循环因子到免疫细胞激活,将病原体防御策略偏向行为-神经回避或生理免疫激活。
各节摘要
研究概述
本研究由两个独立参与者队列的实验组成。第一项研究关注对虚拟感染威胁的免疫反应,第二项研究关注对相同刺激的神经反应。
在实验1中,我们采用了组间设计,参与者被分配至传染性虚拟人组或中性虚拟人对照组。我们使用了一种经过充分验证的多感官交互VR范式,其中参与者遇到传染性虚拟人对比中性虚拟人。
个体厌恶评分与暴露于感染威胁后ILC1激活相关
为了探究对潜在感染的免疫反应,我们利用了先前研究的数据(Trabanelli等,2025),在该研究中两组参与者在VR中暴露于接近的虚拟人,这些虚拟人要么表现出感染迹象(N = 32;传染性虚拟人),要么显示健康面部(N = 31;中性虚拟人,对照条件)。暴露于传染性虚拟人的参与者显示出比暴露于中性虚拟人的参与者更高的ILC1激活(Welch's t(60.01) = 1.98,单侧
讨论
在本研究中,我们调查了厌恶在调节对潜在感染威胁的预期免疫反应中的作用,以及潜在的神经和生化机制。我们的第一个发现是,厌恶评分较高的参与者在暴露于虚拟感染刺激时表现出较弱的特定免疫细胞群体(即ILC1s)激活。这表明个体对厌恶的易感性可能调节与病原体相关视觉线索的免疫反应性。这一
CRediT作者贡献声明
Maren Born:撰写——审阅与编辑,撰写——初稿,可视化,验证,软件,方法学,调查,形式化分析,数据整理,概念构思。Michel Akselrod:撰写——审阅与编辑,验证,指导,项目管理,方法学,调查,形式化分析,数据整理,概念构思。Sara Trabanelli:撰写——审阅与编辑,指导,调查,概念构思。Matteo Girondini:调查。Georgia
资金资助
本研究由BRBS World和84.51(A.S.)资助;瑞士国家科学基金会(SNSF)PRIMA拨款PR00P3_179727(C.J.);SNSF Sinergia拨款CRSII5_209416(C.J.和A.S.);洛桑大学生物与医学学院跨学科拨款(C.J.和A.S.);瑞士国家科学基金会SPARK拨款CRSK-3_190883/1(C.J.和A.S.);以及洛桑大学FUNIL拨款(S.T.)。
利益冲突声明
作者声明他们不存在已知的可能影响本文所述工作的竞争性经济利益或个人关系。
致谢
我们感谢洛桑大学代谢组学设施提供的卓越技术协助。
关于生成式AI和AI辅助技术在稿件准备过程中的声明
在本工作准备期间,作者使用ChatGPT改进了稿件的语言和可读性。在使用该工具后,作者对内容进行了审查和编辑,并承担已发表文章内容的全部责任。
Maren Born|Michel Akselrod|Sara Trabanelli|Matteo Girondini|Georgia Papadopoulou|Giulia Vanoni|Anthony Cornu|Tommaso Bertoni|Camilla Jandus|Andrea Serino