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打破教科書!皮膚神經竟然可以預測和對抗感染

作者:宋檢 時間:2022-12-09 來源:互聯網

掐自己一下,如果你感到疼痛,那是因為皮膚上有特殊的神經末梢。匹茲堡大學醫學院(University of Pittsburgh School of Medicine)的研究人員有一項令人驚訝的發現,他們發現痛覺神經還有助于對抗皮膚感染并防止其傳播,這表明了一種新型的免疫系統。這項基于小鼠實驗的發現于近日發表在《Cell》雜志上。

"這些痛覺神經可以檢測病原體,我們**次證明,它們可以激活免疫反應,并在感染附近的部位發出保護性免疫信號,"匹茲堡大學醫學院皮膚病學和免疫學教授、項研究的資深作者Daniel Kaplan醫學博士說道。"這表明免疫系統和神經系統協同作用于宿主防御。這些發現對開發針對自身免疫性皮膚病(如銀屑病)的更特異療法也有重要意義。"

直到大約十年前,疼痛還被認為是一種進化的方式,讓你的身體告訴你遠離某種特定的刺激,或者是它的功能出現問題的信號,比如受傷。然而*近,研究人員發現,它可能在對某些病原體的免疫中發揮重要作用。

在這項研究中,Kaplan和**作者、醫學博士Jonathan Cohen進行了合作。Kaplan實驗室的一名學生與皮特大學的神經生物學教授、疼痛專家Kathy Albers博士和Brian Davis博士合作,開發了一種光遺傳學小鼠模型,在這種模型中,可以用藍光激活皮膚中的痛覺神經元。

他們**發現,只要激活這些神經元,就會釋放一種叫做CGRP的小蛋白,這種蛋白會將不同類型的免疫細胞招募到這個區域。這表明,即使在崗哨免疫細胞能夠啟動免疫反應之前,神經元也能自行檢測皮膚病原體。

然后在相同的小鼠模型中,他們用白色念珠菌(一種導致念珠菌病的真菌)或金黃色葡萄球菌(一種常見的細菌,在特定條件下可以致命)感染動物。

利用光遺傳學和化學神經阻斷劑,研究人員通過一系列優雅的實驗表明,當真菌在一個地方感染皮膚時,神經不僅檢測并啟動免疫反應來對抗感染,還向脊髓發送信號。然后,這些信號會反射回感染部位周圍的皮膚,從而預先激活免疫防御,從而防止感染擴散。

研究人員稱這種新的神經驅動的保護機制為"預期免疫"。

"神經系統參與其中的優勢在于,它可以在幾毫秒的時間內跨越空間傳遞信息,而免疫細胞完成同樣的功能需要數小時或數天,"醫學博士Jonathan Cohen說,他是Kaplan實驗室的學生,本研究的**作者。

Kaplan說,盡管這些發現如何應用于人類還有待觀察,但它們對皮膚或腸道等屏障組織的自身免疫性疾病具有有趣的意義。

他說:"了解這種真正的新型免疫引發了一個有趣的問題:我們能否開發出一種藥物,選擇性地抑制特定組織的過度自身免疫性炎癥,從而避免使用影響全身的廣泛免疫抑制劑所帶來的副作用。"

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