科學醫療：免疫系統影響身心


神經元細胞結構示意圖。圖片來源：Wikipedia
圣路易斯華盛頓大學醫學院的一項新研究，闡釋了一種不可思議的身心聯系。在小鼠中，研究人員發現大腦周圍的免疫細胞會制造一種分子，隨后被腦中的神經元吸收，這似乎對正常的行為至關重要。
這些發現發表在《自然·免疫學》（Nature Immunology）上，說明免疫系統的成分對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鍵。
病理免疫和神經外科專家、文章的高級作者Jonathan Kipnis說：“大腦和身體并不像人們想的那樣分散。我們發現腦附近的免疫細胞產生了IL-17這種免疫分子，它能通過神經元的相互作用影響腦功能，引發小鼠類似焦慮的行為。我們正在研究不足或過量的IL-17是否與人的焦慮有關?！?br> IL-17是一種細胞因子，這種信號分子通過激活和指引免疫細胞來控制抗感染的免疫反應。IL-17經動物研究證明與自閉癥有關，與人的抑郁癥也有聯系。
然而，IL-17這樣的免疫分子是如何影響腦部疾病的呢？這仍然是個未解之謎，因為大腦中并沒有太多的免疫系統成分，里面的免疫細胞也不產生IL-17。但Kipnis和論文第一作者、博士后研究員Kalil Alves de Lima意識到，大腦周圍的組織中充滿了免疫細胞，其中有一群能制造IL-17的叫做γ-δT細胞。他們開始研究大腦周圍的γ-δT細胞是否對行為有影響。他們利用小鼠發現，腦膜中有大量的γ-δ T細胞，正常情況下它們會不斷制造IL-17，使其充斥在大腦周圍的組織中。

鼠腦的神經元（綠色）上有探查免疫分子IL-17的受體（藍綠色）。圣路易斯華盛頓大學醫學院的研究人員發現了一種由免疫系統產生的分子，它能作用在大腦上從而改變小鼠的行為。圖片來源：華盛頓大學醫學院
為了查明γ-δT細胞或IL-17是否對行為有影響，Alves de Lima讓小鼠完成了一系列精心設計的測試，指標包括記憶、社會行為、覓食和焦慮。缺乏γ-δT細胞或IL-17的小鼠在除焦慮以外的測試中與擁有正常免疫細胞的小鼠相差無幾。在野外，寬闊的場地讓小鼠暴露在鷹和梟等捕食者的目光下，所以它們進化出一種對開放式空間的恐懼。研究人員分別進行了兩組測試，讓小鼠自行選擇進入開放式區域。在測試中，γ-δ T細胞數量和IL-17水平正常的小鼠大多進入了保護性更強的邊界和封閉的區域，沒有γ-δT細胞或IL-17的小鼠則會冒險進入開放式區域，研究人員將這種警覺的失誤解釋為焦慮水平的降低。
此外，科學家發現大腦的神經元表面含有響應IL-17的受體。當他們將這些受體移除后，神經元就不能檢測IL-17的存在，小鼠顯示出的警覺性也隨之降低。研究人員說：“這些發現表明，行為的變化并不是某個系統的副產物，而是神經-免疫交流的一種整合?！?br> 雖然研究人員沒有直接把小鼠暴露在細菌或病毒下研究感染的影響，但他們給小鼠注射了脂多糖，這種細菌產物可以引起強烈的免疫反應。鼠腦組織周圍的γ-δT細胞在注射后產生了更多的IL-17。當這些小鼠接受抗生素治療后，IL-17的量卻又減少了。這說明γ-δT細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，并適當作出反應調節行為。

一個位于老鼠體內的巨噬細胞，正在延伸其假足以吞沒兩?？赡苁遣≡w的顆粒。圖片來源：Wikipedia
研究人員推測，免疫系統和大腦的聯系可能演化為一種多重生存策略的一部分。警覺性加強有助于嚙齒動物在感染后存活，在虛弱的狀態下它們會規避一些行為來防止進一步的感染或被捕食，Alves de Lima說。
Alves de Lima說：“免疫系統和大腦很可能發生了共同進化。選取某些特殊的分子同時在行為和免疫上保護我們，是一種防止感染的巧妙策略。這是一個很好的例子，它說明進化后用于抵抗病原體的細胞因子也會作用在大腦上調節行為?！?br> 研究人員正在研究腦膜中的γ-δ T細胞如何探測來自身體其他部分的細菌信號。他們也在探索神經元中的IL-17信號如何轉化為行為上的變化。
撰文：Tamara Bhandari
翻譯：盧大山
審校：巢栩嘉
引進來源：medicalxpress
引進鏈接：https://medicalxpress.com/news/2020-09-immune-affects-mind-body.html


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