在一項(xiàng)新的研究中，來自葡萄牙帕利默未知技術(shù)研究中心（Champalimaud Centre for the Unknown）、里斯本大學(xué)醫(yī)學(xué)院分子醫(yī)學(xué)研究所和瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)位于粘膜組織中的神經(jīng)元能夠立即檢測出有機(jī)體中的感染，迅速地為免疫細(xì)胞產(chǎn)生一種起著“腎上腺素沖擊（adrenaline rush）”作用的物質(zhì)。在這種信號的作用下，這些免疫細(xì)胞快速地做好抵抗感染和修復(fù)這種感染給周圍組織造成的損傷的準(zhǔn)備。相關(guān)研究結(jié)果于2017年9月6日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Neuronal regulation of type 2 innate lymphoid cells via neuromedin U”。

圖片來自Henrique Veiga-Fernandes。  

身體的大多數(shù)神經(jīng)元位于大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，并且這些神經(jīng)元通過脊髓將它們的軸突延伸到有機(jī)體的每個(gè)組織中。神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞是神經(jīng)元的衛(wèi)星，確保神經(jīng)組織凝聚在一起。然而，大量的外周神經(jīng)細(xì)胞（peripheral nervous cell）存在于整個(gè)身體中。這些外周神經(jīng)細(xì)胞在腸道中是如此之多以至于它們一起被稱作為“第二大腦”。

這些外周神經(jīng)細(xì)胞發(fā)揮什么作用？專家們也僅是開始理解它們實(shí)際上對有機(jī)體能夠發(fā)起充足的免疫反應(yīng)和保持健康是非常重要的。

2016年，Henrique Veiga-Fernandes和他的同事們已在Nature期刊上發(fā)表一項(xiàng)研究，證實(shí)腸道中的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞能夠激活一類被稱作ILC3（3型先天淋巴細(xì)胞）的免疫細(xì)胞，讓它們產(chǎn)生抵抗細(xì)菌感染的物質(zhì)（Nature, 21 July 2016, doi:10.1038/nature18644）。

Veiga-Fernandes正在研究的這些免疫細(xì)胞一起被稱作“先天淋巴細(xì)胞（innate lymphoid cells, ILC）”，它們是非常特別的。我們出生時(shí)就攜帶者它們；它們并不是因免疫反應(yīng)（比如通過疫苗接種）而產(chǎn)生的。Veiga-Fernandes說，“ILC是在近期（2010年）發(fā)現(xiàn)的，但是它們在進(jìn)化上是非常古老的。甚至七鰓鰻也有它們。”

人們發(fā)現(xiàn)存在著幾種類型的ILC。在Veiga-Fernandes團(tuán)隊(duì)的2016年那項(xiàng)研究中，他們分析了腸道中的ILC3的行為，以及它們與它們周圍的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞之間的“對話”。在這項(xiàng)新的也是由Veiga-Fernandes領(lǐng)導(dǎo)的研究中，他們著重關(guān)注另一種ILC：2型先天淋巴細(xì)胞（ILC2）。

ILC2產(chǎn)生對抵抗寄生蟲（如蠕蟲）的免疫反應(yīng)必不可少的物質(zhì)。Veiga-Fernandes解釋道，“在正常情形下，這些細(xì)胞在腸道、肺部和皮膚等屏障位點(diǎn)中大量存在。”

如今，Veiga-Fernandes團(tuán)隊(duì)證實(shí)這些免疫細(xì)胞若不能與駐留在這些位點(diǎn)中的神經(jīng)元進(jìn)行“對話”，就不能夠產(chǎn)生抵抗感染的保護(hù)作用。

Veiga-Fernandes說，這項(xiàng)研究有“兩大新穎之處”。他解釋道，第一點(diǎn)就是“神經(jīng)元明確了這些免疫細(xì)胞的功能。沒有人能夠想象得到神經(jīng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)、管理和控制著整個(gè)有機(jī)體中的免疫反應(yīng)。”他補(bǔ)充到，第二點(diǎn)就是“它是我們迄今為止看到的最為快速的和最為強(qiáng)大的免疫反應(yīng)之一”。相比較而言，這種新發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)元刺激在幾分鐘內(nèi)誘導(dǎo)免疫反應(yīng)產(chǎn)生，而疫苗接種后的免疫反應(yīng)產(chǎn)生通常需要幾周的時(shí)間。

這些研究人員如何發(fā)現(xiàn)這種神經(jīng)-免疫“串聯(lián)”？Veiga-Fernandes答復(fù)道，“通過高分辨率的小鼠肺部和腸道顯微圖片，我們觀察到ILC2與駐留在這些粘膜組織中的神經(jīng)元軸突放置在一起。因此，我們自問，這兩種不同的組織彼此之間是否能夠積極地交談。”

為了測試這種猜測，Veiga-Fernandes團(tuán)隊(duì)先是分析了一系列免疫細(xì)胞（ILC1、ILC2、ILC3和T細(xì)胞等）的全基因組，“以便尋找編碼可能接收神經(jīng)元信號的分子的基因”。他們發(fā)現(xiàn)僅ILC2具有一種確定的接受神經(jīng)信號的“受體”。

顯著的是，這些研究人員發(fā)現(xiàn)ILC2具有結(jié)合一種被稱作神經(jīng)介素U（neuromedin U, NMU）的神經(jīng)元信使的受體，即NMU受體。鑒于神經(jīng)元是大量地產(chǎn)生NMU的唯一細(xì)胞，這意味著僅神經(jīng)元能夠?qū)⑦@種信號發(fā)送給ILC2。

隨后，他們讓一種嚙齒類動(dòng)物寄生蟲，即巴西日圓線蟲（Nippostrongylus brasiliensis），感染正常的對照小鼠和ILC2缺乏NMU受體的突變小鼠。在對照小鼠中，ILC2立即觸發(fā)中和這種寄生蟲和修復(fù)受損組織的反應(yīng)。在突變小鼠中，它們不能夠抵抗這種感染和修復(fù)這種寄生蟲導(dǎo)致的損傷，包括肺內(nèi)出血。

這些研究人員也證實(shí)神經(jīng)元能夠檢測感染有機(jī)體的寄生蟲分泌出的產(chǎn)物，而且當(dāng)這發(fā)生時(shí)，它們快速地產(chǎn)生NMU。接著，NMU積極地作用于ILC2上，因而在幾分鐘內(nèi)產(chǎn)生一種保護(hù)性反應(yīng)。

能夠?qū)⑦@些結(jié)果外推到人體中嗎？Veiga-Fernandes答復(fù)道，“可能如此。在人體中，ILC2也有NMU受體。但是我們?nèi)匀徊荒芾斫馕覀內(nèi)绾文軌虬踩厥褂眠@種神經(jīng)-免疫‘炸彈’；就目前而言，我們?nèi)匀惶幱诨A(chǔ)的研究水平上。”

原標(biāo)題：Nature：重磅！神經(jīng)元通過神經(jīng)介素U調(diào)控2型先天淋巴細(xì)胞