在一項(xiàng)新的研究中，來自美國紐約大學(xué)朗格尼醫(yī)學(xué)中心的研究人員發(fā)現(xiàn)身體對流感病毒和HIV等病毒作出的免疫反應(yīng)可能導(dǎo)致學(xué)習(xí)和記憶問題。相關(guān)研究結(jié)果于2017年5月15日在線發(fā)表在Nature Medicine期刊上，論文標(biāo)題為“CX3CR1+ monocytes modulate learning and learning-dependent dendritic spine remodeling via TNF-α”。

通過研究小鼠獲得的證據(jù)提示著病毒進(jìn)入血液會激活“首批應(yīng)答者”免疫細(xì)胞，即CX3CR1highLY6Clow單核細(xì)胞，這些免疫細(xì)胞隨后釋放炎性信號蛋白TNFα。TNFα隨后遷移到大腦中，在那里，它阻止將感覺信息轉(zhuǎn)化為記憶所需的神經(jīng)細(xì)胞連接形成。

盡管病毒導(dǎo)致的免疫系統(tǒng)激活長期以來與認(rèn)知問題相關(guān)聯(lián)，但是它的內(nèi)在機(jī)制很少獲得理解。在這項(xiàng)新的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)病毒相關(guān)的免疫激活導(dǎo)致皮質(zhì)（負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)的大腦區(qū)域）中大腦回路內(nèi)的神經(jīng)細(xì)胞之間的連接丟失。這些小鼠隨后在學(xué)習(xí)能力測試中表現(xiàn)得較差。

這些研究人員說，在神經(jīng)連接上觀察到的這些變化不是在大腦中觸發(fā)的，而是在身體外周組織中病毒感染首先與血液中的CX3CR1highLY6Clow單核細(xì)胞相接觸的地方觸發(fā)輸出的。

論文通信作者、紐約大學(xué)朗格尼醫(yī)學(xué)中心麻醉學(xué)、圍手術(shù)期護(hù)理與疼痛醫(yī)學(xué)系助理教授Guang Yang博士說，“這項(xiàng)在小鼠中開展的研究與我們在診所中看到的急性和慢性傳染病患者經(jīng)常具有更差的運(yùn)動技能并且經(jīng)歷記憶下降的結(jié)果相呼應(yīng)。我們的結(jié)果提示著現(xiàn)存的靶向TNFα的抗炎性藥物可能在外周感染期間抵抗腦功能障礙。”

這項(xiàng)研究圍繞著樹突展開。樹突是神經(jīng)細(xì)胞的分支，接受一種神經(jīng)通路中前一個(gè)細(xì)胞傳送過來的電信號，并將它繼續(xù)往前傳送。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過改變樹突棘（dendritic spine）的物理連線增強(qiáng)連接（即突觸）強(qiáng)度來形成記憶。之前的研究已證實(shí)運(yùn)動技能學(xué)習(xí)導(dǎo)致運(yùn)動皮質(zhì)中的樹突棘形成能力增加，而且新的樹突棘形成程度與這些動物通過學(xué)習(xí)取得的表現(xiàn)改善相關(guān)聯(lián)。

在這項(xiàng)新的研究中，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)一旦接觸被稱作poly(I:C)（聚肌胞苷酸）的病毒感染模擬物，與免疫系統(tǒng)未被激活的小鼠相比，免疫系統(tǒng)被激活的小鼠清除的樹突棘比例增加了2倍多，這提示著突觸網(wǎng)絡(luò)受到破壞。

再者，在接受培訓(xùn)在旋轉(zhuǎn)桿上奔跑的小鼠（完成這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)需要這些小鼠進(jìn)行肌肉協(xié)調(diào)學(xué)習(xí)）中，接觸poly(I:C)的那些小鼠形成顯著更少的樹突棘。

這些研究人員也在注射poly(I:C)后的多個(gè)時(shí)間點(diǎn)測量了促炎性信號蛋白（細(xì)胞因子）的水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)TNFα要比其他的細(xì)胞因子發(fā)生更大地持續(xù)時(shí)間更長地增加?；谶@些發(fā)現(xiàn)，他們猜測系統(tǒng)性免疫反應(yīng)對腦細(xì)胞連接的影響是通過TNFα信號實(shí)現(xiàn)的。確實(shí)，白細(xì)胞經(jīng)過基因改造缺乏TNFα信號的小鼠當(dāng)接觸這種病毒感染模擬物時(shí)，沒有發(fā)生樹突棘形成下降，也沒有發(fā)生運(yùn)動學(xué)習(xí)能力下降。

接下來，Guang和同事們將尋找特異性地靶向CX3CR1highLY6Clow單核細(xì)胞的藥物或療法以便觀察在病毒感染后，它們是否能夠阻止不想要的信號傳遞到大腦中。他們可能也研究現(xiàn)存的抗TNF藥物，如用來治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的英利昔單抗（infliximab），是否能夠被用來阻止病毒感染導(dǎo)致的認(rèn)知障礙。

原始出處：

Juan Mauricio Garré, Hernandez Moura Silva, Juan J Lafaille et al. CX3CR1+ monocytes modulate learning and learning-dependent dendritic spine remodeling via TNF-α. Nature Medicine, Published online 15 May 2017, doi:10.1038/nm.4340

原標(biāo)題：Nat Med：學(xué)習(xí)和記憶不好？原因可能在于病毒感染導(dǎo)致的免疫反應(yīng)