作者:唐一尘 来源:中国科学报 发布时间:2021/10/31 16:50:09
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细菌感染也能保护肠道神经系统

 

巨噬细胞(绿色)包围肠道神经元(红色)。图片来源:美国洛克菲勒大学

一个简单的胃病就能对人们造成很大的伤害。有1亿个神经元散布在胃肠道中,它们可能被肠道感染消灭,进而导致长期的胃肠道疾病。但肠道感染也有好处。

一项新研究发现,感染了细菌或寄生虫的老鼠产生了一种独特的耐受形式,与教科书上的免疫反应完全不同。

这项发表在《细胞》上的研究描述了肠道巨噬细胞如何通过屏蔽肠道神经元,以防止它们在未来病原体袭击时死亡。这些发现可能最终对肠易激综合征等疾病具有临床意义,这些疾病与肠神经元的失控死亡有关。

“我们描述的是一种先天性记忆,在原发感染消失后仍然存在。”美国洛克菲勒大学的Daniel Mucida说,“这种耐受性的存在不是为了杀死未来的病原体,而是为了应对感染造成的损害——保留肠道内神经元的数量。”

肠道神经系统被称为身体的“第二大脑”,是大脑之外最大的神经元和神经胶质细胞库。胃肠道自身的神经系统或多或少是自主存在的,没有来自大脑的重要输入。如果过多神经元死亡,胃肠道就会失去控制。

博士后Tomasz Ahrends和其他实验室成员首先用非致命的沙门氏菌菌株感染小鼠。在大约一周内感染清除,小鼠在此过程中失去了一些肠道神经元。然后,研究人员用另一种类似的食源性细菌感染这些老鼠。这一次,小鼠的肠道神经元没有进一步丧失,这表明第一次感染产生了一种耐受机制,防止了神经元丧失。

研究人员发现,在原发性细菌感染期间,神经元会向巨噬细胞发出召唤,巨噬细胞会冲到该区域,保护其脆弱的细胞免受未来的攻击。而当蠕虫等寄生虫侵入肠道时,招募巨噬细胞的是T细胞,它们将巨噬细胞送到更远的肠道部分,以确保整个肠道神经元免受未来的伤害。通过不同的途径,细菌和蠕虫感染都能保护肠道神经元。接下来,研究人员在宠物鼠身上重复了这个实验。他们猜测野生动物可能已经感染了一些病,对神经元损失的耐受性是预先设定好的。”结果也是如此,这些动物并没有因为任何感染而失去神经元。

Mucida还希望确定神经元缺失对胃肠道的确切影响。“我们观察到,动物在神经元减少后消耗了更多的热量,但体重没有增加。”他说,“这可能意味着肠道神经元的丧失也会影响营养物质的吸收、新陈代谢和热量的摄入。神经元损失的后果可能比我们预期的要多。”

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.10.004

 

 
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