主动脉减压神经（Aortic Depressor Nerve, ADN）压力感受器传入纤维作为全身性炎症的感受器（Aortic baroreceptor afferents as sensors for systemic inflammation）

《Basic Research in Cardiology》：Aortic baroreceptor afferents as sensors for systemic inflammation

　　

摘要：神经免疫通讯（Neuroimmune communication）对调节炎症反应和维持心血管稳态至关重要，但感觉通路在此过程中的作用尚不清楚。动脉压力感受器（Arterial baroreceptors）通常被定义为对动脉压稳态至关重要的机械感受器（Mechanoreceptors），并与免疫反应调节有关联，然而其在感知全身性炎症中的作用仍属未知。本研究确立了大鼠主动脉减压神经（Aortic depressor nerve, ADN）作为免疫活性组织的分子谱，并探讨其对脂多糖（Lipopolysaccharide, LPS）诱导的内毒素血症的反应。通过基因表达分析、总蛋白定量及免疫荧光检测，研究人员证明取自雄性Sprague–Dawley大鼠（7–8周龄）的ADN组成性表达先天免疫信号的关键组分，包括Toll样受体4（Toll-like receptor 4, TLR4）、MyD88及磷酸化NF-κB（phosphorylated nuclear factor kappa B, p-NF-κB），表明其处于持续的免疫警戒状态。LPS给药诱导了ADN内的炎症反应，上调NF-κB、白细胞介素-6（Interleukin-6, IL-6）及Ⅰ型白细胞介素1受体（Type I interleukin 1 receptor, IL-1R1）的基因表达，并使ADN电活动增加。值得注意的是，神经放电增加发生于动物出现全身性低血压期间以及舒张期，提示该反应非源于机械感受反射。此外，研究人员表征了该免疫应答在结状神经节（Nodose ganglion）及主动脉弓的进展过程，识别出一条协调的神经免疫感觉轴（Neuroimmune sensory axis）。这些发现将动脉压力感受器重新定位为整合性免疫感受器（Integrative immunosensors），可主动检测并响应全身性炎症。这一新型神经免疫回路代表了炎症与心血管系统之间的关键联系，为治疗心血管及炎症性疾病提供了新靶点。

论文解读：《Aortic baroreceptor afferents as sensors for systemic inflammation》——发表于《Basic Research in Cardiology》

一、研究背景与立题依据

神经与免疫系统之间存在双向通讯，通过神经内分泌及自主神经反射通路（如下丘脑-垂体-肾上腺轴、迷走神经"胆碱能抗炎通路"）调控炎症。已知外周感觉神经元（如迷走感觉神经及伤害性感受器）可通过表达细胞因子受体及Toll样受体（Toll-like receptors, TLRs）直接感知炎症信号并传入中枢。动脉压力感受器（Arterial baroreceptors）经典定义为位于颈动脉窦及主动脉弓的牵张敏感机械感受器，经反射调节血压，既往假说提示其可能感知炎症信号并调节自主神经活动，且前期研究表明压力感受器去神经术可改变内毒素血症时的炎性因子水平，但缺乏直接证据证明压力感受器传入纤维具备免疫感知功能及分子机制。因此，本研究旨在明确大鼠主动脉减压神经（Aortic depressor nerve, ADN——主动脉弓压力感受器传入纤维的主要通道）是否在基础状态下组成性表达先天免疫信号分子，并在LPS（Lipopolysaccharide，来自Escherichia coli O111:B4）诱导的全身性内毒素血症中被激活及上调炎症相关基因与电活动，同时追踪该反应在结状神经节（Nodose ganglion，ADN初级感觉神经元胞体所在）及主动脉弓（外周感受末梢所在）中的时程变化，以证实存在一条协调的"主动脉弓–ADN–结状神经节"神经免疫感觉轴（Neuroimmune sensory axis）。

二、主要关键技术方法

研究人员使用成年雄性Sprague–Dawley大鼠（300–390 g），乌拉坦腹腔麻醉后行股动静脉置管，分离左侧ADN并放置双极记录电极，同步记录脉动动脉压（Pulsatile arterial pressure, PAP）与ADN神经放电活动（区分收缩期相位/phasic成分与舒张期紧张性/tonic成分），经静脉给予生理盐水或LPS（1.5 mg/kg, i.v.），于给药前（Basal）及给药后30、60、90、120 min取材。血浆ELISA检测TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-10，化学发光法测亚硝酸盐/硝酸盐（NOx）评估NO生成；RT–qPCR检测ADN、结状神经节及主动脉弓中TLR4、MyD88、NF-κB、IL-6R、IL-6、IL-1R1、IL-1β、TNFR1、TNFR2、TNF-α的mRNA表达（以β-actin为内参，ΔΔCt法）；Western blot检测TLR4、MyD88、p38 MAPK、p-NF-κB、IκBα及细胞因子蛋白；免疫荧光（Immunofluorescence）结合激光共聚焦显微镜观察各组织横切面上述分子的分布与平均荧光强度（Mean fluorescence intensity, MFI）；自发压力感受反射敏感性采用序列法（Sequence method）分析收缩压与心搏间期相关性；统计采用Shapiro–Wilk正态检验后行t检验/ANOLOVA或Mann–Whitney/Kruskal–Wallis检验，Benjamini–Hochberg法校正多重比较，p＜0.05为差异显著。

三、研究结果

Confirmation of LPS-induced systemic inflammation（LPS诱导全身性炎症的确认）

研究人员通过LPS静脉给药后，血浆TNF-α、IL-6、IL-1β及抗炎IL-10呈特征性时序升高，NOx水平于后期显著上升；动物出现发热、持续性低血压（平均动脉压、收缩压、舒张压下降）、心动过速及压力感受反射敏感性进行性受损，证实成功建立全身性内毒素血症模型。

ADN activity and arterial pressure analysis / Aortic depressor nerve activity increased after systemic inflammation induction（全身炎症诱导后ADN活动增加）

LPS给药后90及120 min，ADN总积分电活动较对照组显著升高；此升高发生于系统性低血压背景下（舒张压降低而舒张期ADN活动反而升高），且舒张期紧张性（tonic/diastolic-phase）成分在60、90、120 min均升高，收缩期相位（phasic/systolic-phase）成分在60及90 min升高——提示该放电增加非源于机械牵张反射，而是在低血压状态下仍被炎症信号激活，存在非机械性的紧张性放电成分（推测源自C类纤维）。

Receptors and mediators of the inflammatory response are expressed in the aortic depressor nerve（主动脉减压神经表达炎症反应的受体与介质）

RT–qPCR显示ADN基础状态下即组成性表达TLR4、MyD88、NF-κB、IL-6R、IL-6、IL-1R1、IL-1β、TNFR1、TNFR2、TNF-α的mRNA；Western blot及免疫荧光证实基础蛋白水平表达TLR4、IL-6、p38 MAPK及p-NF-κB。LPS处理后120 min，NF-κB、IL-6、IL-1R1及TNFR2的mRNA呈上调趋势（具大生物学效应量），免疫荧光示IL-6R免疫 reactivity在LPS 120 min后增强，IL-1R1有上调趋势，表明ADN本身具备完整先天免疫信号装置并可在炎症刺激下被激活。

Inflammatory markers expression in the nodose ganglion（结状神经节中炎症标志物表达）

结状神经节基础状态亦组成性表达全套TLR4–MyD88–NF-κB信号分子及细胞因子/受体。LPS后NF-κB mRNA早期（60 min）持续上调（至90 min），MyD88短暂升高（60 min），IL-1β与TNF-α mRNA自60 min起持续升高，IL-6 mRNA于90及120 min上调，IL-1R1与TNFR2上调；TLR4 mRNA随时代偿性下调，TNFR1晚期下调。免疫荧光示LPS 120 min后TLR4、NF-κB及IL-6免疫反应性增强，WB证实信号通路蛋白组成性存在，提示结状神经节为动态调控的炎症信号整合中心。

The aortic arch expresses inflammatory markers（主动脉弓表达炎症标志物）

主动脉弓基础状态同样组成性表达所测免疫分子。LPS后TNF-α mRNA于90 min上调，NF-κB于90及120 min上调，120 min出现MyD88、IL-6、IL-1β、IL-1R1、TNFR1协同上调；TLR4 mRNA渐进下调，IL-6R与TNFR2无变化。免疫荧光示LPS后TLR4与IL-1R1免疫反应性增强，提示主动脉弓（压力感受器末梢所在）亦为主动免疫感受部位。

四、讨论与结论总结

研究人员指出，本研究首次证实ADN、结状神经节及主动脉弓在基础状态下组成性表达TLR4、MyD88及活化NF-κB，处于"免疫警戒（Immunological vigilance）"状态；LPS可通过TLR4–MyD88–NF-κB途径在局部启动炎症基因转录，ADN C类纤维在低血压时仍表现紧张性放电增加，证明其可脱离机械感受而直接被循环炎症介质激活。该"主动脉弓–ADN–结状神经节"轴构成向中枢（孤束核Nucleus tractus solitarius, NTS）传递炎症信息的传入通路，与经典压力感受反射并行，可能触发脾源性抗炎反射（Splanchnic/anti-inflammatory pathway）参与炎症调控。压力感受器激活治疗（Baroreflex Activation Therapy, BAT）除调节自主神经平衡外，可能通过激活此免疫感受传入发挥抗炎作用。研究局限包括未用逆行示踪特异性标记ADN神经元、未做离体灌流阻断实验排除血管因素间接影响，未来需在雌性动物中验证。

研究结论（翻译）：

本研究表明动脉压力感受器不仅是机械感受器，同时也是可主动检测并响应全身性炎症的整合性免疫感受器（Integrative immunosensors）。研究人员提出一条由主动脉弓、ADN及结状神经节构成的新型神经免疫通讯通路，可作为中枢神经系统感知全身性炎症的主要传入途径——其中主动脉弓处ADN感觉神经末梢为初级传感器，ADN本身为免疫活性传导通道，结状神经节为关键信息处理与整合中心。该机制拓展了压力感受反射弧的功能概念，为心血管及炎症性疾病的治疗提供了新的神经免疫干预靶点。