在一項新的研究中，來自葡萄牙帕利默未知技術研究中心（Champalimaud Centre for the Unknown）、里斯本大學醫(yī)學院分子醫(yī)學研究所和瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院的研究人員發(fā)現(xiàn)位于粘膜組織中的神經(jīng)元能夠立即檢測出有機體中的感染，迅速地為免疫細胞產(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，這些免疫細胞快速地做好抵抗感染和修復這種感染給周圍組織造成的損傷的準備。相關研究結(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體的每個組織中。神經(jīng)膠質(zhì)細胞是神經(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)細胞（peripheral nervous cell）存在于整個身體中。這些外周神經(jīng)細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)細胞發(fā)揮什么作用？專家們也僅是開始理解它們實際上對有機體能夠發(fā)起充足的免疫反應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)表一項研究，證實腸道中的神經(jīng)膠質(zhì)細胞能夠激活一類被稱作ILC3（3型先天淋巴細胞）的免疫細胞，讓它們產(chǎn)生抵抗細菌感染的物質(zhì)（Nature, 21 July 2016, doi:10.1038/nature18644）。

Veiga-Fernandes正在研究的這些免疫細胞一起被稱作“先天淋巴細胞（innate lymphoid cells, ILC）”，它們是非常特別的。我們出生時就攜帶者它們；它們并不是因免疫反應（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團隊的2016年那項研究中，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)細胞之間的“對話”。在這項新的也是由Veiga-Fernandes領導的研究中，他們著重關注另一種ILC：2型先天淋巴細胞（ILC2）。

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

如今，Veiga-Fernandes團隊證實這些免疫細胞若不能與駐留在這些位點中的神經(jīng)元進行“對話”，就不能夠產(chǎn)生抵抗感染的保護作用。

Veiga-Fernandes說，這項研究有“兩大新穎之處”。他解釋道，第一點就是“神經(jīng)元明確了這些免疫細胞的功能。沒有人能夠想象得到神經(jīng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)、管理和控制著整個有機體中的免疫反應。”他補充到，第二點就是“它是我們迄今為止看到的最為快速的和最為強大的免疫反應之一”。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)誘導免疫反應產(chǎn)生，而疫苗接種后的免疫反應產(chǎn)生通常需要幾周的時間。

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團隊先是分析了一系列免疫細胞（ILC1、ILC2、ILC3和T細胞等）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受損組織的反應。在突變小鼠中，它們不能夠抵抗這種感染和修復這種寄生蟲導致的損傷，包括肺內(nèi)出血。

這些研究人員也證實神經(jīng)元能夠檢測感染有機體的寄生蟲分泌出的產(chǎn)物，而且當這發(fā)生時，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)生一種保護性反應。

能夠?qū)⑦@些結(jié)果外推到人體中嗎？Veiga-Fernandes答復道，“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的研究水平上。”

原標題：Nature：重磅！神經(jīng)元通過神經(jīng)介素U調(diào)控2型先天淋巴細胞