神经元细胞结构示意图。图片来源：Wikipedia
圣路易斯华盛顿大学医学院的一项新研究，阐释了一种不可思议的身心联系。在小鼠中，研究人员发现大脑周围的免疫细胞会制造一种分子，随后被脑中的神经元吸收，这似乎对正常的行为至关重要。
这些发现发表在《自然·免疫学》（Nature Immunology）上，说明免疫系统的成分对身体和精神都造成了影响，而免疫分子IL-17或许是连接两者的关键。
病理免疫和神经外科专家、文章的高级作者Jonathan Kipnis说：“大脑和身体并不像人们想的那样分散。我们发现脑附近的免疫细胞产生了IL-17这种免疫分子，它能通过神经元的相互作用影响脑功能，引发小鼠类似焦虑的行为。我们正在研究不足或过量的IL-17是否与人的焦虑有关。”
IL-17是一种细胞因子，这种信号分子通过激活和指引免疫细胞来控制抗感染的免疫反应。IL-17经动物研究证明与自闭症有关，与人的抑郁症也有联系。
然而，IL-17这样的免疫分子是如何影响脑部疾病的呢？这仍然是个未解之谜，因为大脑中并没有太多的免疫系统成分，里面的免疫细胞也不产生IL-17。但Kipnis和论文第一作者、博士后研究员Kalil Alves de Lima意识到，大脑周围的组织中充满了免疫细胞，其中有一群能制造IL-17的叫做γ-δT细胞。他们开始研究大脑周围的γ-δT细胞是否对行为有影响。他们利用小鼠发现，脑膜中有大量的γ-δ T细胞，正常情况下它们会不断制造IL-17，使其充斥在大脑周围的组织中。
鼠脑的神经元（绿色）上有探查免疫分子IL-17的受体（蓝绿色）。圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员发现了一种由免疫系统产生的分子，它能作用在大脑上从而改变小鼠的行为。图片来源：华盛顿大学医学院
为了查明γ-δT细胞或IL-17是否对行为有影响，Alves de Lima让小鼠完成了一系列精心设计的测试，指标包括记忆、社会行为、觅食和焦虑。缺乏γ-δT细胞或IL-17的小鼠在除焦虑以外的测试中与拥有正常免疫细胞的小鼠相差无几。在野外，宽阔的场地让小鼠暴露在鹰和枭等捕食者的目光下，所以它们进化出一种对开放式空间的恐惧。研究人员分别进行了两组测试，让小鼠自行选择进入开放式区域。在测试中，γ-δ T细胞数量和IL-17水平正常的小鼠大多进入了保护性更强的边界和封闭的区域，没有γ-δT细胞或IL-17的小鼠则会冒险进入开放式区域，研究人员将这种警觉的失误解释为焦虑水平的降低。
此外，科学家发现大脑的神经元表面含有响应IL-17的受体。当他们将这些受体移除后，神经元就不能检测到IL-17的存在，小鼠显示出的警觉性也随之降低。研究人员说：“这些发现表明，行为的变化并不是某个系统的副产物，而是神经-免疫交流的一种整合。”
虽然研究人员没有直接把小鼠暴露在细菌或病毒下研究感染的影响，但他们给小鼠注射了脂多糖，这种细菌产物可以引起强烈的免疫反应。鼠脑组织周围的γ-δT细胞在注射后产生了更多的IL-17。当这些小鼠接受抗生素治疗后，IL-17的量却又减少了。这说明γ-δT细胞既可以感知正常的菌种，比如肠道菌群的组分，又可以感知入侵的菌种，并适当作出反应调节行为。
一个位于老鼠体内的巨噬细胞，正在延伸其假足以吞没两粒可能是病原体的颗粒。图片来源：Wikipedia
研究人员推测，免疫系统和大脑的联系可能演化为一种多重生存策略的一部分。警觉性加强有助于啮齿动物在感染后存活，在虚弱的状态下它们会规避一些行为来防止进一步的感染或被捕食。
Alves de Lima说：“免疫系统和大脑很可能发生了共同进化。选取某些特殊的分子同时在行为和免疫上保护我们，是一种防止感染的巧妙策略。这是一个很好的例子，它说明进化后用于抵抗病原体的细胞因子也会作用在大脑上调节行为。”
研究人员正在研究脑膜中的γ-δ T细胞如何探测来自身体其他部分的细菌信号。他们也在探索神经元中的IL-17信号如何转化为行为上的变化。
撰文：Tamara Bhandari
翻译：卢大山
审校：巢栩嘉
引进来源：medicalxpress
本文来自：中国数字科技馆
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