神经和免疫系统之间发现的细胞连接

长期以来，神经和免疫系统被认为是体内的独立实体，但是新的研究发现了两者之间的直接细胞相互作用。哈佛医学院的科学家，麻省理工学院和哈佛大学，麻省理工学院的广泛研究所以及MGH，麻省理工学院和哈佛大学的Ragon Institute发现，疼痛感应神经元围绕着小鼠的淋巴结，可以调节这些小型器官的活性，这些器官的活性是免疫系统的关键部分。

新研究发表在细胞，揭示了介导神经和免疫系统之间串扰的细胞。它还为更多研究铺平了道路神经系统例如，在感染过程中调节免疫反应。

Alex Shalek说：“一旦您开始了解这些系统的结构如何以及它们执行生物学握手的机制是什么，它确实为思考如何合理地将这些相互作用视为可能的治疗策略提供了一些巨大的机会。”，该研究的共同院士作者，广泛的研究所成员，一名Ragon成员和化学副教授，医学工程与科学研究所的核心成员，以及科赫综合癌症研究所的外部成员麻省理工学院。

哈佛医学院免疫病理学教授乌尔里希·冯·安德里安（Ulrich von Andrian）是该研究的共同培训作者。Siyi Huang是冯·安德里安（Von Andrian）实验室的博士后研究员，是该论文的第一作者。

照明淋巴结

先前的研究指出了可能之间的联系神经元和淋巴结。在新研究中，研究团队使用了多种方法，包括高级成像，逆行跟踪，单细胞RNA测序和光遗传学，以绘制小鼠中淋巴结中神经元，免疫和其他类型的细胞之间的连接。他们发现感觉神经元起源于称为背根神经节的脊髓区域，形成了整个淋巴结周围的网状或建立连接的网状。

在背根神经节中成千上万的感觉细胞中，该组仅鉴定出少数在单个淋巴结中造成这种耦合的少数。哈佛大学和麻省理工学院的研究生卡莉·齐格勒（Carly Ziegler）说：“我们在干草堆中发现了20针正在为淋巴结神经支配。”“在各种神经元中识别并挑选出特定的细胞体确实具有挑战性。”

通过使用单细胞RNA测序分析这些感觉细胞的基因表达，小组发现细胞主要是疼痛感应神经元。进一步的分析表明，这些神经元在它们表达的基因中高度多样，并且它们表达了不同的突触蛋白和细胞表面分子，而不是感知皮肤的感觉神经元，表明细胞间通信的不同模式。

为了确认神经元是否与淋巴结相互作用，研究人员诱导了小鼠的人造免疫反应，发现疼痛感应神经元的反应是增加了其在增大淋巴结内的密度。这表明感觉神经元可以感知并有效响应淋巴结的变化。

科学家还发现，这种通信是双向的：神经元本身可以调节淋巴结中的细胞。研究人员使用光遗传学激活这些神经元，并观察到包括内皮细胞在内的淋巴结特定细胞中的基因表达变化。

发现表明这些神经元不仅仅是观众。“我们发现他们实际上可以改变淋巴结的许多本地环境，并且似乎特别影响着特定的淋巴结环境细胞和结构。”齐格勒说。

研究人员正在继续进一步了解这些神经元在淋巴结中的作用，例如他们使用哪种机制与淋巴结相互作用，它们是否动员免疫系统，如果这些细胞电路缺乏或功能失调，会发生什么。

该研究还为研究人员提供了一个框架，以剖析体内其他系统之间的连接。Shalek说：“我们开始弄清楚如何将来自多个领域的工具包组合在一起。”“这将有助于我们对身体作为一个单一集成系统的工作方式获得新的生物学见解。”

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