科学家发现“肾上腺素”的免疫系统

科学家Champalimaud未知和中心研究院药物分子,在里斯本,葡萄牙,发现神经元位于粘膜组织可以立即检测感染的有机体,立即产生一种物质,充当“肾上腺素”免疫细胞。这个信号的作用下,免疫细胞迅速成为准备打架引起的感染和修复损伤周围组织。这些完全新颖的结果已经发表在《华尔街日报》自然2017年9月6日。

大多数神经元体内位于大脑及其附近-中枢神经系统-,每个组织和投射神经元轴突的生物体通过脊髓。反过来,神经胶质细胞是神经元卫星确保神经组织的凝聚力。然而,整个身体有一个非常丰富的末梢神经细胞的数量。这些是如此之多在肠道,他们共同被称为“第二大脑”。

这些周围神经细胞做什么?专家刚刚开始了解,他们实际上是非常重要的生物能够足够的免疫反应和保持健康。

2016年,恩里克Veiga-Fernandes和他的同事们(当时在分子医学研究所,在里斯本)出版,他们也在自然界中,一个研究表明,神经胶质细胞在肠道可以刺激的一种免疫细胞名为ILC3产生的物质对细菌感染。

这些免疫细胞被Veiga-Fernandes研究——统称为“先天淋巴细胞”,或ILC——也很特别。我们和他们是天生的;他们就不会产生免疫反应,例如通过接种疫苗。“ilc是最近发现,在2010年,但他们非常古老的在进化过程中。甚至七鳃鳗!”,Veiga-Fernandes说。七鳃鳗属于一种非常古老的动物血统。

有几种类型的这些先天淋巴细胞(白细胞)。在2016年的研究中,研究小组分析了肠道ILC3s——以及他们的行为与他们的神经胶质细胞邻居”对话框”。在新的研究中,也Veiga-Fernandes为首,他们专注于另一种类型的先天淋巴细胞:ILC2s。

ILC2s生产必不可少的物质对寄生虫的免疫反应,如蠕虫。“这些细胞通常是丰富的屏障地点,如肠道、肺和皮肤”,作为物理forteresses身体”,Veiga-Fernandes解释道。

现在,团队发现这些免疫细胞将无法发展自己的保护措施对感染没有建立一个“对话框”神经元驻留在这些网站。

研究了“两大新奇事物”,Veiga-Fernandes说。第一,他解释说,“神经元定义免疫细胞的功能。没有人能够想象,神经系统坐标,命令和控制免疫反应在整个生物。”Second, he adds, "it's one of the fastest and most powerful immune reactions we have ever seen". Comparatively, the newly discovered neuronal stimulus induces an immune response in a few minutes, while the immune response following vaccination typically takes several weeks to mount.

科学家们是怎么发现这个neuro-immune“串联”?“发生了什么事,我们观察到,在高分辨率的肺部和肠道的老鼠的故事,ILC2s被放置在神经元的轴突驻留在这些粘膜,有点像珍珠串”,Veiga-Fernandes回答。“所以我们问自己如果这两个截然不同的组织可以有效说话。”

来测试这一假说,研究小组开始通过分析一系列的免疫细胞的全基因组——ILC1s ILC2s, ILC3s, t细胞,等等。,“寻找基因代码分子可以作为接收器的神经信号”,Veiga-Fernandes说。他们发现只有ILC2s拥有一个定义“受体”(膜分子作为天线)神经信号。

值得注意的是,作者发现ILC2s有受体神经信使neuromedin U (NMU)。因为神经元是唯一的细胞,产生丰富的NMU水平,这表明ILC2s只能发出这个信号的神经元。

之后,他们用一种啮齿动物的寄生虫,Nippostrongylus取代巴西橡胶树(一种钩虫)感染“正常”控制老鼠和突变小鼠的ILC2s已经剥夺了他们的NMU受体。在第一组的动物,先天免疫细胞立即引发了中和反应寄生虫和修复受损组织。在第二组中,老鼠无法对抗感染和寄生虫造成的损害——包括肺由于内出血的n取代巴西橡胶树。

研究还表明,神经元能够检测寄生虫感染机体分泌的产品,,当这一切发生的时候,他们迅速产生NMU。反过来,NMU ILC2s行为积极,因此产生保护性反应在几分钟。

这些结果可以外推到人类?“也许。在人类中,ILC2s也NMU受体”,Veiga-Fernandes回答。“但我们仍然非常远离了解我们可以安全地使用这个neuro-immunological“炸弹”;现在,我们正处于基础研究水平”,他补充道。