自抗生素被發(fā)明以來(lái)，細(xì)菌們?yōu)榱舜婊睿a(chǎn)生出強(qiáng)大的耐藥性。
它們不僅通過(guò)變異衍生出“超級(jí)細(xì)菌”，更可怕的是，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)這些超級(jí)細(xì)菌竟然還會(huì)“劫持”我們的神經(jīng)細(xì)胞，“控制”免疫系統(tǒng)，從而使它更安全地存活在人體內(nèi)。
近期，哈佛醫(yī)學(xué)院的研究人員證實(shí)，機(jī)體感染超級(jí)細(xì)菌出現(xiàn)肺炎時(shí)，肺部感覺(jué)疼痛的神經(jīng)元捕捉到這一信息會(huì)釋放神經(jīng)肽來(lái)抑制肺部的免疫力。而僅通過(guò)阻斷神經(jīng)肽的釋放，便會(huì)使小鼠抗感染的能力增強(qiáng)10倍，讓95%的感染致命肺炎的小鼠“不治自愈”，研究成果發(fā)表在近期 Nature Medicine中[1]。
對(duì)此，本研究通訊作者、哈佛醫(yī)學(xué)院微生物與免疫生物學(xué)系助理教授Isaac Chiu表示，靶向神經(jīng)系統(tǒng)可能是一個(gè)提高免疫力的方法，隨著耐藥性細(xì)菌出現(xiàn)，有必要使用非抗生素方法來(lái)治療難治性細(xì)菌感染。
一聽(tīng)到肺炎，大家可能并不陌生。但在抗生素飛速發(fā)展的今天，很多人可能覺(jué)得肺炎不過(guò)就是區(qū)區(qū)小病，吃幾粒藥，輸瓶液過(guò)兩天就好了?？墒聦?shí)上，世界衛(wèi)生組織指出，在全球引起發(fā)病和造成死亡的疾病中，肺炎位列為第三，在兒童和老年人群中，肺炎仍是致死的主要原因之一[2]。
而這其中，頭號(hào)殺手就要數(shù)金黃色葡萄球菌了，近年來(lái)，它越來(lái)越不受抗生素的管控，表現(xiàn)出多重耐藥性，還衍生出了毒性超強(qiáng)的“超級(jí)細(xì)菌”—耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)，也就萬(wàn)古霉素對(duì)它還有點(diǎn)用，可它對(duì)肺炎的有效率也就只有66.7%[3]。也就是說(shuō)，對(duì)于很大一部分患者，抗生素這條路越來(lái)越行不通了。
那還有其他的什么辦法么？
哈佛醫(yī)學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)注意到這樣一個(gè)現(xiàn)象，當(dāng)氣道、肺部有炎癥的時(shí)候，肺部感覺(jué)疼痛的神經(jīng)元會(huì)把信號(hào)傳遞給大腦，大腦就會(huì)命令我們的氣道收縮或咳嗽，將氣道內(nèi)有害物質(zhì)排出去，這是肺內(nèi)感覺(jué)神經(jīng)元對(duì)機(jī)體的一種保護(hù)作用[4]。
同時(shí)，他們?cè)缙谘芯堪l(fā)現(xiàn)，當(dāng)神經(jīng)細(xì)胞檢測(cè)到細(xì)菌入侵時(shí)產(chǎn)生的疼痛，介導(dǎo)了過(guò)敏性哮喘的發(fā)生[5]。因此，研究人員懷疑感覺(jué)疼痛的神經(jīng)細(xì)胞可能會(huì)通過(guò)增強(qiáng)免疫反應(yīng)起到對(duì)人體的保護(hù)作用。
想到這里，研究人員立即進(jìn)行了驗(yàn)證，使用毒素靶向小鼠肺內(nèi)痛覺(jué)感受器使其減少，隨后向氣管內(nèi)接種致死劑量的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)，結(jié)果卻出乎意料，與對(duì)照組相比，痛覺(jué)感受器減少的小鼠95%都存活了下來(lái)，核心體溫更穩(wěn)定，肺內(nèi)細(xì)菌更少，而對(duì)照組80%的小鼠死于肺炎。
肺部感染MRSA后，痛覺(jué)感受器減少的小鼠存活率、核心體溫、肺內(nèi)細(xì)菌群落總數(shù)顯著減少
（Vehicle：對(duì)照組；RTX：痛覺(jué)感受器減少組）
搞了半天，肺內(nèi)感受痛覺(jué)的神經(jīng)細(xì)胞竟然在抗超級(jí)細(xì)菌上拖了后腿，那對(duì)其他細(xì)菌是否也有同樣的效果呢？研究人員在對(duì)小鼠給予致死劑量的肺炎鏈球菌、肺炎克雷伯菌和銅綠假單胞菌后發(fā)現(xiàn)，小鼠痛覺(jué)感受器缺失對(duì)生存率、核心體溫等并無(wú)影響。
為什么會(huì)出現(xiàn)這樣一個(gè)結(jié)果呢？哈佛醫(yī)學(xué)院細(xì)胞生物學(xué)教授Stephen Liberles解釋說(shuō)，“有一種可能性是因?yàn)椴煌N類的神經(jīng)元可能對(duì)免疫系統(tǒng)可能有不同的作用，但更有可能的原因是，某些病原體可能已經(jīng)進(jìn)化到可以劫持并利用免疫抑制途徑來(lái)幫助它們存活下來(lái)。”
隨后，研究人員便開(kāi)始探索痛覺(jué)感受器是如何干擾小鼠免疫系統(tǒng)的。
通過(guò)對(duì)小鼠肺部金葡菌感染后的肺部炎癥分析后發(fā)現(xiàn)，相比于普通小鼠，痛覺(jué)感受器被抑制的小鼠在肺部感染12h和24h后，免疫細(xì)胞大量涌入肺內(nèi)，中性粒細(xì)胞和主要存在肺內(nèi)的γδT免疫細(xì)胞大量增加，促炎細(xì)胞因子水平迅速升高且很快消退，可以在感染早期階段引發(fā)快速的免疫反應(yīng)，清除細(xì)菌的能力提高了10倍。
感染后12h和24h，痛覺(jué)感受器減少的小鼠細(xì)菌菌落減少（Veh:對(duì)照組 RTX:痛覺(jué)感受器減少組）
同時(shí)，他們還發(fā)現(xiàn)了其中的具體機(jī)制。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中研究人員觀察到，金葡菌感染小鼠的痛覺(jué)感受器會(huì)釋放一種名為CGRP的神經(jīng)肽，這種神經(jīng)肽的釋放可以干擾肺部召喚中性粒細(xì)胞、細(xì)胞因子和γδT細(xì)胞的能力。阻斷CGRP神經(jīng)肽的產(chǎn)生時(shí)，同樣可以顯著改善肺炎小鼠的存活率以及維持核心體溫。
阻斷CGRP神經(jīng)肽的產(chǎn)生，小鼠存活率和核心體溫維持改善
因此，痛覺(jué)感受器在調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)和細(xì)菌性肺炎中起著非常重要的作用，靶向神經(jīng)免疫信號(hào)可能是增強(qiáng)人體抵抗肺炎入侵的有效途徑。
正如Isaac Chiu博士所說(shuō)，“神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的傳統(tǒng)界限越來(lái)越模糊，我們的研究強(qiáng)調(diào)了這兩個(gè)系統(tǒng)相互交流來(lái)調(diào)節(jié)彼此功能的想法，當(dāng)我們?cè)谶@條道路繼續(xù)前行時(shí)，免疫學(xué)家應(yīng)更多考慮神經(jīng)系統(tǒng)的作用，神經(jīng)學(xué)家應(yīng)更多地考慮免疫系統(tǒng)?！?/p>
參考文獻(xiàn)：
[1]. Baral, P., et al., Nociceptor sensory neurons suppress neutrophil and gammadelta T cell responses in bacterial lung infections and lethal pneumonia. Nat Med, 2018.
[2]. Mizgerd, J.P. Acute lower respiratory tract infection. N. Engl. J. Med. 358, 716–727(2008)
[3]. Parker, D. & Prince, A. Immunopathogenesis of Staphylococcus aureus pulmonary infection. Semin. Immunopathol. 34, 281–297 (2012)
[4].Talbot, S. et al. Silencing nociceptor neurons reduces allergic airway in?ammation.Neuron 87, 341–354 (2015).
[5]. Canning, B.J., Mori, N. & Mazzone, S.B. Vagal afferent nerves regulating the cough re?ex. Respir. Physiol. Neurobiol. 152, 223–242 (2006)
奇點(diǎn)：30萬(wàn)極客醫(yī)生熱愛(ài)的醫(yī)療科技媒體
聯(lián)系客服
