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炎症的主要调节器被发现——它在脑干中

(2024-05-15 16:35:54)

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炎症的主要调节器被发现——它在脑干中

By Emily Cooke

published 10 May 2024

小鼠中的研究提示在脑干内的特定神经元就像恒温器上的刻度盘一样起作用——微调着炎症并当需要时。

一项在小鼠中的新研究提示炎症被脑干中的神经元（上图中的红色）调节。(Image credit: Columbia’s Zuckerman Institute)

科学家们已经发现了炎症的一个主要调节器 - 而它在脑干中。

小鼠中的新研究已经揭示脑干中的神经元就像一个恒温器一样行动，响应迷走神经发送的信号增加起来或减少炎症，迷走神经将大脑连接到身体中的其他器官。

在一个感染的早期阶段，这些神经元可能会鼓励一个有帮助的促炎反应来阻止入侵的病原体。然而，一旦一个感染被清除神经元抑制这种反应来防止对健康细胞的不必要的破坏。研究人员在5月1日发表在自然（Nature）杂志上的一项新研究中描述了这种反馈系统 .

如果在人类中发现一个类似的反馈回路，科学家们有朝一日可以识别调节它的药物。例如，研究人员说针对这种脑干恒温器的药物可被用来减少炎症重击地方疾病中的炎症，例如自身免疫性疾病。

进行这项研究的实验室负责人和哥伦比亚大学生物化学、分子生物物理学和神经科学教授查尔斯·祖克（Charles Zuker）告诉生活科学杂志， “如果我们能想出进入这些神经元并打开它们的小分子，现在你可能有一种来调节电路的方法，从而改变它们正在调节身体免疫和炎症状态的方式”。

脑干将大脑的主要部分大脑与小脑和脊髓连接并调节诸如呼吸和心率等关键的不自主功能。研究人员已经知道大脑和免疫系统彼此密切沟通，但脑干在这一过程中的角色是不清楚的。

科学家们还知道迷走神经在炎症中起一个关键角色，刺激神经已被证明在几种炎症中起作用，包括炎症性肠病（IBD）和类风湿性关节炎。然而，到底这些玩家如何互动是不清楚的。

为阐明这种关系，在这项新研究中，祖克及其同事用通常引发一个炎症反应的细菌分子刺激小鼠中的感染。

这些分子触发迷走神经向脑干中的孤束尾核（cNST）中的神经元发送信号。

在另一项实验中，静默这些cNST神经元引发一个增强的炎症反应，导致身体晃荡出比健康小鼠中典型的三倍多的促炎分子和三倍更少的抗炎分子。

研究小组说，与此同时刺激这些神经元有过相反的效果——促炎分子的水平下降了近70%，而抗炎分子则飙升了近10倍。这提示cNST神经元可以控制身体对感染的炎症反应。

加州大学旧金山分校微生物学和免疫学博士后学者他马尔本山南在一封电子邮件中告诉生活科学杂志。尽管有这些承诺的初步发现，但仍然存在许多问题。例如，将需要更多的研究来了解从脑干传递到身体其他部位中免疫细胞的信号的性质，他没有参与这项研究。