《Nature》甲流当季，大脑如何感知感染以及“布洛芬”没效果的原因？
摘要：研究人员在小鼠身上发现了特定的呼吸道神经元，可以向大脑发出流感警报
哈佛医学院的研究人员领导的一项新研究阐明了大脑是如何意识到体内有感染的。通过对小鼠的研究，研究小组发现呼吸道中的一小群神经元在提醒大脑流感感染方面起着关键作用。他们还发现了从肺部到大脑的第二条通路在感染后期变得活跃的迹象。
这项研究发表在3月8日的《Nature》杂志上。
- 一小部分呼吸道神经元会向大脑发出流感感染的警报
- 研究结果有助于解释布洛芬和阿司匹林等药物如何减轻流感症状
- 这一发现可以帮助科学家开发出更有效的流感疗法
图1 新研究阐明了大脑是如何意识到体内有感染的（图源：[1]）
尽管大多数人每年都会生病几次，但关于大脑如何唤起不适感觉的科学知识却落后于对其他身体状态(如饥饿和口渴)的研究。这篇论文是了解感染期间脑-体联系的关键第一步。“这项研究帮助我们开始了解病原体检测的基本机制，以及它与神经系统的关系，到目前为止，这在很大程度上是神秘的，”通讯作者Stephen Liberles说，他是HMS布拉瓦尼克研究所的细胞生物学教授，也是霍华德·休斯医学研究所的研究员。研究结果还揭示了布洛芬和阿司匹林等非甾体抗炎药如何缓解流感症状。如果研究结果能够应用于人类，这项工作将对开发更有效的流感疗法产生重要影响。
精神状态有感染力
Liberles实验室对大脑和身体如何交流以控制生理机能很感兴趣。例如，它之前已经探索了大脑如何处理来自内脏的感觉信息，以及感觉线索如何唤起或抑制恶心的感觉。在这篇新论文中，研究人员将注意力转向了大脑控制的另一种重要疾病:呼吸道感染引起的疾病。
在感染期间，当身体产生免疫反应时，大脑会协调症状。这些症状包括发烧、食欲下降和嗜睡等广泛症状，以及呼吸道疾病引起的充血或咳嗽或胃肠道疾病引起的呕吐或腹泻等特定症状。该团队决定将重点放在流感上，这种呼吸道病毒是美国每年数百万人患病和就医的根源，并导致数千人死亡。
通过在小鼠身上进行的一系列实验，第一作者、HMS Liberles实验室的研究员Na-Ryum Bin确定了舌咽神经中嵌入的一小部分神经元，舌咽神经从喉咙延伸到大脑。
重要的是，他发现这些神经元是向大脑发出流感感染信号所必需的，它们具有被称为前列腺素的脂质受体。这些脂质是由小鼠和人类在感染期间产生的，它们是布洛芬和阿司匹林等药物的目标。切断舌咽神经，消除神经元，阻断这些神经元中的前列腺素受体，或用布洛芬治疗小鼠，类似地减轻了流感症状，增加了存活率。
总之，这些发现表明，这些呼吸道神经元检测流感感染期间产生的前列腺素，并成为从喉咙上部到大脑的通信管道。
Liberles说:“我们认为这些神经元传递了有病原体的信息，并启动了控制疾病反应的神经回路。”研究结果解释了布洛芬和阿司匹林等药物如何减轻流感症状，并表明这些药物甚至可能提高生存率。研究人员发现了另一种潜在疾病途径的证据，这一途径从肺部传播到大脑。他们发现，当病毒深入呼吸系统时，它似乎在感染的第二阶段变得活跃。研究小组惊讶地发现，这一额外的途径不涉及前列腺素。处于感染第二阶段的小鼠对布洛芬没有反应。作者说，这些发现表明，如果科学家能够开发出针对额外途径的药物，就有可能改善流感治疗。
图2 流感感染通过EP3受体诱导多种疾病症状（图源：[1]）
这项研究提出了许多问题，Liberles和他的同事们迫切地想要调查这些问题。其中一个问题是这些发现在多大程度上适用于人类。尽管小鼠和人类有许多共同的基本感觉生物学，包括舌咽神经，但Liberles强调，研究人员需要进行进一步的遗传和其他实验，以证实人类具有小鼠研究中看到的相同的神经元群和通路。如果这一发现可以在人类身上复制，那么就有可能开发出针对流感感染的前列腺素和非前列腺素途径的治疗方法。
Liberles说:“如果你能找到一种方法来抑制这两种途径，并将它们用于协同作用，那将是令人难以置信的兴奋和潜在的变革。”Bin已经在深入研究非前列腺素通路的细节，包括涉及的神经元，目的是找出如何阻断它。他还想确定在初始途径中产生前列腺素的气道细胞，并对其进行更深入的研究。
Liberles很高兴能探索体内疾病途径的多样性，以了解它们是否专门针对不同类型和感染部位。他说，更深入地了解这些途径可以帮助科学家学习如何操纵它们来更好地治疗一系列疾病。
参考资料：
[1] Loss of the m6A methyltransferase METTL3 in monocyte-derived macrophages ameliorates Alzheimer’s disease pathology in mice
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