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食源性疾病如何保护肠道神经川村亜里沙系统

医学研究 2022-03-26 21:52:03

肠神经元周围的巨噬细胞(绿色)(红色)

学分:洛克菲勒大学粘膜免疫学实验室 一个简单的胃病会造成很大的伤害

沿着胃肠道分布着1亿个神经元——直接在火线上——它们可以被肠道感染消灭,潜在地导致长期的胃肠道疾病

但是肠道感染也有好处

一项新的研究发现,感染细菌或寄生虫的小鼠产生了一种独特的耐受形式,这与教科书上的免疫反应完全不同

这项发表在《细胞》杂志上的研究描述了肠道巨噬细胞如何通过保护肠道神经元来应对先前的伤害,防止它们在未来病原体来袭时死亡

这些发现可能最终会对肠易激综合征等与肠神经元失控死亡相关的疾病产生临床影响

洛克菲勒的丹尼尔·穆西达说:“我们正在描述一种在原发感染消失后仍然存在的先天记忆。”

“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——保留肠道中的神经元数量

" 神经元死亡原因 肠道神经系统被称为人体的“第二大脑”,是大脑外最大的神经元和神经胶质储存库

胃肠道自身的神经系统或多或少是自主存在的,没有来自大脑的大量输入

它通过指令控制营养物质和废物的运动,协调局部的液体交换和血液流动,这在周围神经系统的其他地方是看不到的

如果足够多的神经元死亡,胃肠道就会失控

Mucida和他的同事去年报告说,老鼠的肠道感染可以杀死啮齿动物的肠道神经元,对肠道运动造成灾难性后果

当时,研究人员指出,肠易激综合征的症状密切反映了肠神经元大量死亡时人们可能会看到的情况——这增加了一种可能性,即否则轻微的肠道感染可能会比其他人更多地破坏一些人的肠神经元,导致便秘和其他无法解释的胃肠道疾病

研究人员想知道人体是否有防止感染后神经元丢失的机制

在之前的工作中,实验室确实证明了肠道中的巨噬细胞会产生特殊分子,防止神经元因压力而死亡

一个假设开始形成

“我们知道肠道感染会导致神经元丢失,我们知道巨噬细胞可以防止神经元细胞死亡,”穆西达说

“我们想知道我们是否真的在看一条单一的路径

先前的感染会激活这些巨噬细胞来保护未来感染中的神经元吗?" 细菌和寄生虫 博士后托马兹·阿伦斯和其他实验室成员首先用非致死性沙门氏菌感染小鼠,沙门氏菌是食物中毒的标准细菌来源

小鼠在大约一周内清除了感染,在此过程中失去了一些肠道神经元

然后,他们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,这表明第一次感染创造了一种防止神经元丧失的耐受机制

科学家发现,常见的寄生虫感染也有类似的影响

他说:“与致病细菌相反,一些寄生虫,如蠕虫,已经学会在我们体内生活,而不会对组织造成过度伤害。”

事实上,这个寄生虫家族,包括吸虫、绦虫和线虫,感染的方式比高度敌对的细菌更微妙

但它们也带来了更大、更深远的保护

穆西达发现,在原发性细菌感染期间,神经元会向巨噬细胞发出呼叫,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

然而,当蠕虫潜入肠道时,是T细胞招募巨噬细胞,将它们送到肠道更远的地方,以确保整个肠道神经元免受未来的伤害

最终,通过不同的途径,细菌和蠕虫感染都会导致肠神经元的保护

接下来,阿伦斯在宠物店的老鼠身上重复了这个实验

“野生动物很可能已经感染了其中一些,”他说

“我们希望对神经元损失有一个预设的耐受性

“事实上,这些动物没有受到任何感染造成的神经元损失

“总的来说,它们有很多蠕虫,”穆西达说

“寄生虫感染发挥了作用,阻止了我们在实验室的孤立动物身上看到的神经元丢失

" 直觉 Mucida现在希望确定胃肠道神经元丢失的确切影响

他说:“我们观察到,在神经元丢失后,动物消耗了更多的卡路里,但体重却没有增加。”

“这可能意味着肠神经元的丧失也会影响营养物质的吸收、代谢和热量摄入

" 神经元丢失的后果可能比我们预期的要多,”他补充道

Mucida认为,这项研究可能有助于更全面地了解肠易激综合征和相关疾病的潜在原因

“一种猜测是,你一生中肠道神经元的数量是由早期儿童感染决定的,这可以防止你在每次后续感染后失去神经元,”穆西达解释道

由于某些原因没有产生耐受性的人可能会随着每次后续感染而在一生中持续失去肠神经元

未来的研究将探索保护肠道神经元的替代方法,希望为治疗铺平道路

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