科學(xué)醫(yī)療：免疫系統(tǒng)影響身心


神經(jīng)元細(xì)胞結(jié)構(gòu)示意圖。圖片來(lái)源：Wikipedia
圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一項(xiàng)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(xì)胞會(huì)制造一種分子，隨后被腦中的神經(jīng)元吸收，這似乎對(duì)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(shuō)明免疫系統(tǒng)的成分對(duì)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(jí)作者Jonathan Kipnis說(shuō)：“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(xì)胞產(chǎn)生了IL-17這種免疫分子，它能通過(guò)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(guò)量的IL-17是否與人的焦慮有關(guān)?！?br> IL-17是一種細(xì)胞因子，這種信號(hào)分子通過(guò)激活和指引免疫細(xì)胞來(lái)控制抗感染的免疫反應(yīng)。IL-17經(jīng)動(dòng)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(gè)未解之謎，因?yàn)榇竽X中并沒(méi)有太多的免疫系統(tǒng)成分，里面的免疫細(xì)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(shí)到，大腦周圍的組織中充滿了免疫細(xì)胞，其中有一群能制造IL-17的叫做γ-δT細(xì)胞。他們開(kāi)始研究大腦周圍的γ-δT細(xì)胞是否對(duì)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(xì)胞，正常情況下它們會(huì)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(lán)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(lái)源：華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院
為了查明γ-δT細(xì)胞或IL-17是否對(duì)行為有影響，Alves de Lima讓小鼠完成了一系列精心設(shè)計(jì)的測(cè)試，指標(biāo)包括記憶、社會(huì)行為、覓食和焦慮。缺乏γ-δT細(xì)胞或IL-17的小鼠在除焦慮以外的測(cè)試中與擁有正常免疫細(xì)胞的小鼠相差無(wú)幾。在野外，寬闊的場(chǎng)地讓小鼠暴露在鷹和梟等捕食者的目光下，所以它們進(jìn)化出一種對(duì)開(kāi)放式空間的恐懼。研究人員分別進(jìn)行了兩組測(cè)試，讓小鼠自行選擇進(jìn)入開(kāi)放式區(qū)域。在測(cè)試中，γ-δ T細(xì)胞數(shù)量和IL-17水平正常的小鼠大多進(jìn)入了保護(hù)性更強(qiáng)的邊界和封閉的區(qū)域，沒(méi)有γ-δT細(xì)胞或IL-17的小鼠則會(huì)冒險(xiǎn)進(jìn)入開(kāi)放式區(qū)域，研究人員將這種警覺(jué)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(dāng)他們將這些受體移除后，神經(jīng)元就不能檢測(cè)IL-17的存在，小鼠顯示出的警覺(jué)性也隨之降低。研究人員說(shuō)：“這些發(fā)現(xiàn)表明，行為的變化并不是某個(gè)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(méi)有直接把小鼠暴露在細(xì)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(xì)菌產(chǎn)物可以引起強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)。鼠腦組織周圍的γ-δT細(xì)胞在注射后產(chǎn)生了更多的IL-17。當(dāng)這些小鼠接受抗生素治療后，IL-17的量卻又減少了。這說(shuō)明γ-δT細(xì)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(dāng)作出反應(yīng)調(diào)節(jié)行為。

一個(gè)位于老鼠體內(nèi)的巨噬細(xì)胞，正在延伸其假足以吞沒(méi)兩粒可能是病原體的顆粒。圖片來(lái)源：Wikipedia
研究人員推測(cè)，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(jué)性加強(qiáng)有助于嚙齒動(dòng)物在感染后存活，在虛弱的狀態(tài)下它們會(huì)規(guī)避一些行為來(lái)防止進(jìn)一步的感染或被捕食，Alves de Lima說(shuō)。
Alves de Lima說(shuō)：“免疫系統(tǒng)和大腦很可能發(fā)生了共同進(jìn)化。選取某些特殊的分子同時(shí)在行為和免疫上保護(hù)我們，是一種防止感染的巧妙策略。這是一個(gè)很好的例子，它說(shuō)明進(jìn)化后用于抵抗病原體的細(xì)胞因子也會(huì)作用在大腦上調(diào)節(jié)行為。”
研究人員正在研究腦膜中的γ-δ T細(xì)胞如何探測(cè)來(lái)自身體其他部分的細(xì)菌信號(hào)。他們也在探索神經(jīng)元中的IL-17信號(hào)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(jìn)來(lái)源：medicalxpress
引進(jìn)鏈接：https://medicalxpress.com/news/2020-09-immune-affects-mind-body.html


關(guān)注【深圳科普】微信公眾號(hào)，在對(duì)話框：
回復(fù)【最新活動(dòng)】，了解近期科普活動(dòng)
回復(fù)【科普行】，了解最新深圳科普行活動(dòng)
回復(fù)【研學(xué)營(yíng)】，了解最新科普研學(xué)營(yíng)
回復(fù)【科普課堂】，了解最新科普課堂
回復(fù)【科普書(shū)籍】，了解最新科普書(shū)籍
回復(fù)【團(tuán)體定制】，了解最新團(tuán)體定制活動(dòng)
回復(fù)【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回復(fù)【觀鳥(niǎo)知識(shí)】，學(xué)習(xí)觀鳥(niǎo)相關(guān)科普知識(shí)
回復(fù)【博物學(xué)院】，了解更多博物學(xué)院活動(dòng)詳情
?