Cell：揭露神经系统的另一新功能：面对细菌感染，我重拳出击！
2019-12-06 佚名 学术经纬
来自哈佛医学院（Harvard Medical School）的科学家们在《细胞》杂志上在线发表了一项颇令人感到意外的研究。在传统印象里，神经系统只是信息的接收者和传递者。但在这篇论文中，科学家们指出，它在抗击细菌感染上却一改印象里“唯唯诺诺”的作风，选择重拳出击。
来自哈佛医学院（Harvard Medical School）的科学家们在《细胞》杂志上在线发表了一项颇令人感到意外的研究。在传统印象里，神经系统只是信息的接收者和传递者。但在这篇论文中，科学家们指出，它在抗击细菌感染上却一改印象里“唯唯诺诺”的作风，选择重拳出击。
具体来看，这项研究专注的是一种叫做派伊尔结（Peyer's patches）的结构。这是一种只存在于小肠壁上的结构，由淋巴组织和免疫组织共同组成。在功能上，它能“扫描”肠道的环境，决定把哪些东西吞到肠子里。我们能摄入那么多营养，而不是摄入各种废物，还多亏它们的帮忙。
那么，这种结构是如何知道该“吃”什么的呢？原来啊，它们上头有一些特殊的“M细胞”（microfold cells）。它们就像是大门，遇到营养物质时就敞开，遇到有害物质时则关闭。这套机制看起来很精巧，但却会被有害的细菌所利用。比如沙门氏菌（Salmonella）就会分泌转录因子，促进更多M细胞的形成，造出更多的大门。随后，它们会强行扒拉开这些口子，让更多沙门氏菌入侵肠道。根据美国疾病预防控制中心（CDC）的统计，每年都有100多万人感染沙门氏菌，平均每天都有人因为感染而去世。
读到这里，可能有些朋友会问，这和神经系统有什么关系呢？别急，接下来就是神经系统登场的时间了。为了研究感知疼痛的肠道神经元是否会对细菌感染起到保护作用，研究人员做了一个对比实验：一组小鼠的神经元功能完整，另外两组小鼠的神经元则失去了功能（分别使用遗传学手段和化学手段）。
有意思的是，有着完整神经元功能的那些小鼠，对沙门氏菌有着更好的抵抗功能。而背后的原因，则颇为出人意料——这些神经元会直接分泌叫做CGRP的多肽，在大脑里，它和偏头痛的发作有关。在肠道里，它也会让沙门氏菌感到“头痛”。原来，这种多肽会抑制M细胞的产生，这就无形中减少了沙门氏菌的入侵点。此外，CGRP还能够促进分段丝状细菌（segmentous filamentous bacteria）的生长。这类细菌与沙门氏菌可以说是死对头，会抑制后者对肠道的入侵。
“很明显，神经系统直接作用于感染性的生物，并以多种方式调节免疫能力。” 本研究的通讯作者Isaac M. Chiu教授说道。研究人员也指出，这能够解释为何一些滥用止疼药的人会更容易出现感染。此外，我们也有望通过调节神经信号，来找到对抗肠道感染或炎症的方法。
“我们的发现表明神经系统不只是简单的‘感知和警报’系统。在肠道里，神经细胞不止有这些功能。它们还能调节肠道的免疫能力，维持肠道的稳态，并积极提供抗击感染的保护。” Chiu教授总结说道。
原始出处：
Nicole Y.Lai1,Melissa A.Musser1211,Felipe A.Pinho-Ribeiro111,et al.Gut-Innervating Nociceptor Neurons Regulate Peyer’s Patch Microfold Cells and SFB Levels to Mediate Salmonella Host DefenseAuthor links open overlay panel.cell.Available online 5 December 2019.https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.11.014
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