大脑是免疫司令部!自愈力来自大脑

大脑免疫司令部!自愈力来自大脑
大脑是神经中枢,但对免疫系统的作用,过去缺乏足够的认识。最近有研究表明,来自大脑的神经支配,是决定脾脏产生抗体的主要控制因素,这一发现看起来比较意外,没有想到大脑会对免疫系统功能有如此重要的作用。看来大脑这个中枢地位,不仅是神经系统,而且在免疫系统中也是如此。
产生抗体的作用是获得性免疫,其实固有免疫功能也同样受到大脑的控制。这让我们重新考虑一个经典问题,就是安慰剂效应。对于安慰剂效应,毁誉参半,在药物研究方面,如何排除安慰剂效应成为药物研究的政治,我们必须设定安慰剂对照组,排除药物产生的作用是因为安慰剂效应。所谓安慰剂效应,简单讲就是你如果自己觉得某个药物和疗法有效,就能产生效果。就是这种效应是你自己想出来的作用。也就是我们的大脑能帮助我们身体疾病,这难道不就是我们经常说的身体自愈能力吗,确实如此。
赤霞珠从身体自愈能力角度,我们一般会认为更接近我们平时说的抵抗力或免疫力,更接近固有免疫功能。固有免疫就是非针对性的基础的免疫能力。例如发生了病毒感染,我们的免疫功能会产生避免病毒入侵,或对入侵病毒或被病毒感染的细胞进行免疫攻击,虽然这种能力不够
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强大,但也是非常重要的。你可以想两个方面的情况,一是同样的条件下,有的人会感染病毒,有的就不会感染。另外就是同样发生了一种病毒感染,例如新冠状病毒,但是有人病情严重,有人会病情很轻微,甚至有的人没有任何症状,所谓无症状感染者。这说明我们的免疫力存在巨大差异。这种免疫力其中有相当比例的因素来自大脑,简单非理性说法,就是如果我们有一个强大的信念,或强大功能正常的神经系统。也能帮助我们拥有更好的免疫功能。这就是安慰剂效应的来源和基础。
医学历史上,充分发挥安慰效应,利用身体自身的抗病能力,实现更好的临床效果,也是一直受到重视的。我们知道有一个临床医学的名言“有时治愈,常常帮助,总是安慰”。这是长眠在纽约东北部的撒拉纳克湖畔的特鲁多医生的墓志铭。这已经成为临床医生的人生哲理。为什么总是安慰,就是要利用安慰剂效应。许多医学大家,都是安慰剂效应方面的行家高手。
雅施达几个世纪以来,大脑和身体之间的相互作用激发了科学家和哲学家的兴趣。在古希腊,盖伦医生将脾脏描述为黑胆汁的来源,人们认为黑胆汁分泌过多会导致忧郁。今天,研究揭示了大脑和身体相互作用影响健康各个方面的复杂方式,从情绪到免疫功能。脾作为免疫系统的一重要部分,是适应性免疫中启动反应所需活动的主要中枢,负责处理针对特定致病因子或病原的防御。
脾是受大脑控制的一个目标。张等在《自然》杂志上发表文章,揭示了自顶向下控制调节
适应性免疫系统的一个方面,将我们对脑脾联系的理解提升到了一个新的水平。
脾脏对免疫反应的贡献主要发生在它的白髓区,来自身体其他地方的免疫细胞将抗原肽片段呈现给T免疫细胞。如果T细胞与这种抗原结合并识别这种抗原,表明存在异常细胞或外来入侵者,就激活T细胞,而T细胞反过来又激活B细胞。B细胞分化为浆细胞(图1),浆细胞分泌针对所提供抗原的抗体,这些抗体被释放到血液中以对抗感染。
图1脑内抗体产生的控制。Zhang等描述了脑和脾之间的一个回路。
研究人员给动物注射了一种可以被免疫细胞识别的抗原。把动物放在一个高平台上激活神经元,产生促皮质激素分子。这些神经元位于对压力做出反应的大脑区域,被称为中央杏仁核和下丘脑室旁核。一个回路将这些激活的神经元连接到脾神经,驱动释放去甲肾上腺素。当T细胞受体(TCR)与抗原结合时,CD4+T细胞被激活。当这样的细胞遇到在脾脏中释放的去甲肾上腺素,会导致T细胞分泌乙酰胆碱。这种分子与免疫细胞B细胞上烟碱受体结合,使其分化为浆细胞。浆细胞通过产生识别激活T细胞的特定抗原的抗体来增强免疫防御。
脾由自主神经系统控制,自主神经系统是调节内脏器官的神经系统的一部分。更具体地说,脾主要由交感神经控制,它与“战或逃”应急反应有关。然而,对于可能连接到脾脏自主神经系统以控制它,进而控制适应性免疫的大脑上游区域,我们之前所知甚少。此前一项研究表明,刺激大脑的腹侧被盖区,可以增强免疫反应和抵御有害细菌。
张和同事们开发了一种手术技术,从老鼠的脾脏中移除神经。手术后,这些动物被注射了抗原。在没有切除神经的“假”手术的对照组小鼠中,产生针对该抗原的抗体的浆细胞大量产生。在失神经的小鼠中,这种增加没有发生,这表明脾神经活动调节浆细胞的形成,从而调节适应性免疫。
mb402作者研究了在这种情况下形成浆细胞可能需要哪些分子机制。他们研究了能够结合神经递质分子乙酰胆碱的各种受体的表达,乙酰胆碱是自主神经系统的关键信号元件。Zhang等人报道说,B细胞表达一种称为烟碱受体的乙酰胆碱受体,作者指出了这种受体的蛋白亚基,包括一种名为Chrna9的受体。为了测试含Chrna9的烟碱受体在浆细胞形成中的作用,Zhang等人将能产生免疫细胞的造血干细胞移植到经过去除自身造血干细胞的小鼠体内。当移植的干细胞来自缺乏Chrna9编码基因的小鼠时,这些动物在注射抗原后产生的浆细胞比接受抗原注射和完整基因干细胞移植的动物少。这一结果表明,等离子体细胞的形成需要尼古丁受体的存在。
当一种被称为CD4+ T细胞的T细胞被抗原识别激活时,它会分泌乙酰胆碱来响应去甲肾上腺素。作者揭示,这种T细胞充当了从脾神经释放去甲肾上腺素到随后依赖乙酰胆碱的浆细胞形成之间的“中继”(图1)。
为了绘制连接脾脏和大脑的神经回路图,作者使用了一种被称为逆行追踪的方法,这种方法依赖于监测一种荧光蛋白的表达,这种蛋白是由一种可以在连接神经元的突触间“跳跃”的病毒编码的。这使得张和他的同事们能够追踪脾脏中某一神经细胞的所有上游输入。
作者由此确定了两个关键的大脑区域(杏仁核和下丘脑室旁核),它们包含连接到脾神经的神经元。这些区域是应对恐惧或威胁等心理压力的主要中枢,它们在调节神经内分泌激素的分泌方面起着重要作用,例如通过一种叫做“下丘脑-垂体-肾上腺轴对称”的途径。
这两个区域的一个神经细胞释放促肾上腺皮质激素,这种激素被认为在人体对压力的反应中起着关键作用。为了确定促肾上腺皮质激素产生神经元是否影响脾脏,Zhang等人使用光遗传学技术刺激这些神经元,通过电生理记录监测它们的放电来评估这是否影响脾脏神经的激活。这为脑脾连接提供了重要的功能证据,因为这种刺激增加了脾神经细胞的放电。在抗原注射后,两个大脑区域中抑制或消融促肾上腺皮质激素产生的神经元会损害浆细胞的形成。相反,神经元的激活刺激了这种浆细胞的形成。
虽然这些基于回路的实验方法为脑脾轴的存在提供了关键证据,但作者还需要使用适当的干预手段来激活大脑中的“应激中心”来测试他们的模型。然而,杏仁核中央核和室旁核的神经元在一种途径中起作用,使肾上腺在应激反应中分泌激素糖皮质激素,而糖皮质激素有潜在的免疫抑制作用。
义序因此,作者认为肾上腺分泌的糖皮质激素的浓度可能取决于应激的严重程度。为了避免可
一水硫酸锌能的糖皮质激素驱动的免疫抑制可能干扰抗体产生的分析,Zhang等人研究了放置在升高的透明平台上的小鼠。这提供了一种行为情境,只导致适度的应激。在注射抗原之后,这种情况,而不是另一种导致更严重压力的情况,导致了抗原特异性抗体的产生。作者指出,这种抗体的产生取决于他们所描述的大脑回路中产生促肾上腺皮质激素的神经元。
越来越多的证据表明,免疫系统失调在促进与神经精神疾病相关的几种行为方面起着自下而上的作用。张和同事的研究提供了另一个方向的见解——大脑是如何自上而下地控制免疫系统功能的。未来的研究将需要调查这种特殊的脑脾回路是否存在于人类。作者的工作揭示了一种令人兴奋的可能性,即激活大脑的某些区域(通过行为干预或通过使用神经调节技术(如经颅磁刺激)的选择性刺激)可以调节免疫系统。盖伦认为脾脏是连接大脑和身体的关键部位,这是正确的,但是他关于胆汁的看法被抗体产生的功能代替。

本文发布于:2024-09-23 04:18:10,感谢您对本站的认可!

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