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研究表明免疫系统会影响身心

圣路易斯华盛顿大学医学院的最新研究有助于阐明令人惊讶的心身联系。在小鼠中,研究人员发现,大脑周围的免疫细胞产生一种分子,该分子随后被大脑中的神经元吸收,这似乎是正常行为所必需的。

这项发现于9月14日发表在《自然免疫学》上,表明免疫系统的要素影响着身心,而免疫分子IL-17可能是两者之间的关键环节。

高级作者乔纳森·基普尼斯(Jonathan Kipnis)博士,艾伦·A(Alan A.)和伊迪丝·沃尔夫(Edith L. Wolff)杰出的病理学和免疫学教授以及神经外科,神经病学和神经科学教授说:“大脑和身体并不像人们想象的那样分离。”“我们在这里发现的是,一种免疫分子-IL-17是由位于大脑周围区域的免疫细胞产生的,它可以通过与神经元的相互作用来影响大脑的功能,从而影响小鼠的焦虑样行为。我们现在正在研究IL-17过多还是过少与人们的焦虑症有关。”

IL-17是一种细胞因子,是一种信号分子,通过激活和引导免疫细胞来协调对感染的免疫反应。IL-17还与动物研究中的自闭症和人的抑郁症有关。

然而,像IL-17这样的免疫分子如何影响脑部疾病却是一个谜,因为大脑中没有太多的免疫系统,而且驻留在其中的少数免疫细胞也不产生IL-17。但是Kipnis与第一作者和博士后研究员Kalil Alves de Lima博士一起认识到,大脑周围的组织充斥着免疫细胞,其中包括一小群被称为伽马三角洲T细胞的细胞,这些细胞产生IL-17。他们着手确定大脑附近的γ-δT细胞是否对行为产生影响。Kipnis和Alves de Lima在弗吉尼亚大学医学院进行研究。现在都在华盛顿大学。

他们使用小鼠发现脑膜富含γ-δT细胞,并且这种细胞在正常情况下会持续产生IL-17,并用IL-17填充大脑周围的组织。

为了确定γ-δT细胞或IL-17是否影响行为,Alves de Lima对小鼠进行了记忆力,社交行为,觅食和焦虑的既定测试。缺乏γ-δT细胞或IL-17的小鼠在所有方面都与免疫系统正常的小鼠没有区别,但焦虑除外。在野外,空旷的地方使老鼠暴露于猫头鹰和鹰等掠食性动物,因此它们对开放空间产生了恐惧。研究人员进行了两个单独的测试,涉及给老鼠选择进入暴露区域的选择。在测试过程中,具有正常数量的γ-δT细胞和IL-17水平的小鼠大多将自己保持在更具保护性的边缘和封闭的区域,而没有γ-δT细胞或IL-17的小鼠则冒险进入开放区域,研究人员认为这是警惕性的下降,从而减轻了焦虑。

此外,科学家发现大脑中的神经元在其表面具有对IL-17作出反应的受体。当科学家去除那些受体使神经元无法检测到IL-17的存在时,小鼠的警惕性降低了。研究人员说,这些发现表明,行为改变不是副产品,而是神经免疫沟通不可或缺的一部分。

尽管研究人员并未将小鼠暴露于细菌或病毒下以直接研究感染的影响,但他们向动物注射了脂多糖(一种引起强烈免疫反应的细菌产品)。小鼠大脑周围组织中的γ-δT细胞对注射产生了更多的IL-17。但是,当用抗生素治疗动物后,IL-17的量减少了,这表明γ-δT细胞可以感知正常细菌的存在,例如组成肠道微生物组的细菌以及入侵细菌的种类,以及做出适当反应以规范行为。

研究人员推测,免疫系统和大脑之间的联系可能已经成为多管齐下的生存策略的一部分。Alves de Lima说,提高警觉性和警惕性可以通过阻止行为减弱状态下的行为来增加啮齿动物的感染能力,这些行为增加了处于脆弱状态时进一步感染或捕食的风险。

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