2024-05-02 16:49 来源：得道网
哥伦比亚大学祖克曼研究所的研究人员在老鼠身上进行的一项新研究表明，大脑可以将免疫系统引导到一个意想不到的程度，能够检测、增强和抑制炎症。
“大脑是我们思想、情感、记忆和感觉的中心，”郝金博士说，他是今天发表在《自然》杂志在线版上的这项研究的第一作者之一。“多亏了电路追踪和单细胞技术的巨大进步，我们现在知道大脑的功能远远不止这些。它监控着身体每个系统的功能。”
未来的研究可能会发现针对这一新发现的大脑回路的药物，以帮助治疗大量免疫系统紊乱的疾病。
“这项新发现可能为控制炎症和免疫提供一个令人兴奋的治疗场所，”该研究的资深作者、哥伦比亚大学祖克曼研究所的首席研究员、霍华德休斯医学研究所的研究员查尔斯S.祖克博士说。
祖克实验室和其他研究小组最近的工作揭示了身体-大脑轴的重要性，这是在器官和大脑之间传递数据的重要途径。例如，祖克博士和他的同事们发现，进入肠道的糖和脂肪利用身体-大脑轴来驱动对含糖和高脂肪食物的渴望和强烈食欲。
“我们发现了身体向大脑传达身体当前状态的所有这些方式，”共同第一作者、祖克实验室博士后研究员李孟桐博士说。“我们想了解大脑对身体生物学的认知和控制走了多远。”
科学家们寻找大脑可能与炎症和先天免疫之间的联系，先天免疫是所有动物共有的防御系统，也是免疫系统中最古老的组成部分。适应性免疫系统会记住之前遇到的入侵者，以便在入侵者再次入侵时进行抵抗，而先天免疫系统会攻击任何具有细菌共同特征的东西。先天免疫的相对简单性使得它比适应性免疫更快地对新的攻击做出反应。
先前对人类的研究表明，电刺激迷走神经——连接大脑和身体内部器官的一束数以千计的神经纤维——可以减少与特定炎症分子相关的反应。然而，关于这个身体-大脑系统的本质，仍有许多未知之处:例如，大脑对免疫和炎症反应的调节的普遍性，身体和大脑之间的选择性通信线路，潜在神经回路的逻辑，以及监测和调节炎症的迷走神经和大脑成分的身份。
祖克实验室转而研究一种能引发先天免疫反应的细菌化合物。科学家们发现，给老鼠注射这种分子激活了孤立束的尾核，或cNST，它藏在脑干里。cNST在体脑轴中起主要作用，是迷走神经的主要靶点。
科学家们发现，化学抑制cNST会导致对免疫损伤的炎症反应失控:免疫系统释放的促炎分子水平比正常水平高出三倍多，而抗炎免疫化合物的水平大约比正常水平低三倍。相比之下，人工激活cNST使促炎分子水平降低了近70%，使抗炎化学物质水平增加了近10倍。
“与恒温器类似，这个新发现的大脑回路有助于增加或减少炎症反应，以保持身体以健康的方式做出反应，”金博士说。他是作为祖克博士实验室的博士后研究员开始这项研究的。金博士现在是美国国家过敏和传染病研究所的终身研究员。“回想起来，让一名主要仲裁者来控制这种至关重要的反应是有道理的。”
先前对人类迷走神经刺激的研究表明，这一发现不仅适用于小鼠。这项新研究可能也符合数千年来关于精神对身体潜在重要性的想法。
金博士指出:“许多身心影响实际上可能与大脑回路告诉你的身体一些东西有关。”
科学家们确定了迷走神经和cNST中帮助检测和控制抗炎活性的特定神经元群。“这为大脑如何监测和调节身体生理打开了一扇新的窗口，”祖克博士说，他是哥伦比亚大学瓦格洛斯内外科医学院的生物化学、分子生物物理学和神经科学教授。
发现控制这种新发现的大脑回路的方法可能会为常见的自身免疫性疾病(如类风湿关节炎、I型糖尿病、多发性硬化症、神经退行性疾病、狼疮、炎症性肠病和克罗恩病)以及长COVID综合征、移植器官的免疫排斥以及COVID感染可能引发的潜在致命的细胞因子风暴爆发等疾病带来新疗法。
2023年《柳叶刀》的一项研究表明，自身免疫性疾病可能会影响大约十分之一的人。根据自身免疫协会的数据，仅在美国，自身免疫性疾病每年就可能造成1000亿美元的经济损失，这个数字可能被严重低估了。
利用这一回路的活动可能会对影响免疫系统的一系列疾病产生影响，并有助于治疗患有免疫疾病和失调的人的炎症失调状态。金和李说。
