巨噬細胞（綠色）包圍腸道神經(jīng)元（紅色） 圖片來源：美國洛克菲勒大學(xué)

一個簡單的胃病就能對人們造成很大的傷害。有1億個神經(jīng)元散布在胃腸道中，它們可能被腸道感染消滅，進而導(dǎo)致長期的胃腸道疾病。但腸道感染也有好處。

一項新研究發(fā)現(xiàn)，感染了細菌或寄生蟲的老鼠產(chǎn)生了一種獨特的耐受形式，與教科書上的免疫反應(yīng)完全不同。

這項發(fā)表在《細胞》上的研究描述了腸道巨噬細胞如何通過屏蔽腸道神經(jīng)元，以防止它們在未來病原體襲擊時死亡。這些發(fā)現(xiàn)可能最終對腸易激綜合征等疾病具有臨床意義，這些疾病與腸神經(jīng)元的失控死亡有關(guān)。

“我們描述的是一種先天性記憶，在原發(fā)感染消失后仍然存在?！泵绹蹇朔评沾髮W(xué)的Daniel Mucida說，“這種耐受性的存在不是為了殺死未來的病原體，而是為了應(yīng)對感染造成的損害——保留腸道內(nèi)神經(jīng)元的數(shù)量。”

腸道神經(jīng)系統(tǒng)被稱為身體的“第二大腦”，是大腦之外最大的神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞庫。胃腸道自身的神經(jīng)系統(tǒng)或多或少是自主存在的，沒有來自大腦的重要輸入。如果過多神經(jīng)元死亡，胃腸道就會失去控制。

博士后Tomasz Ahrends和其他實驗室成員首先用非致命的沙門氏菌菌株感染小鼠。在大約一周內(nèi)感染清除，小鼠在此過程中失去了一些腸道神經(jīng)元。然后，研究人員用另一種類似的食源性細菌感染這些老鼠。這一次，小鼠的腸道神經(jīng)元沒有進一步喪失，這表明第一次感染產(chǎn)生了一種耐受機制，防止了神經(jīng)元喪失。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在原發(fā)性細菌感染期間，神經(jīng)元會向巨噬細胞發(fā)出召喚，巨噬細胞會沖到該區(qū)域，保護其脆弱的細胞免受未來的攻擊。而當(dāng)蠕蟲等寄生蟲侵入腸道時，招募巨噬細胞的是T細胞，它們將巨噬細胞送到更遠的腸道部分，以確保整個腸道神經(jīng)元免受未來的傷害。通過不同的途徑，細菌和蠕蟲感染都能保護腸道神經(jīng)元。接下來，研究人員在寵物鼠身上重復(fù)了這個實驗。他們猜測野生動物可能已經(jīng)感染了一些病，對神經(jīng)元損失的耐受性是預(yù)先設(shè)定好的?！苯Y(jié)果也是如此，這些動物并沒有因為任何感染而失去神經(jīng)元。

Mucida還希望確定神經(jīng)元缺失對胃腸道的確切影響?！拔覀冇^察到，動物在神經(jīng)元減少后消耗了更多的熱量，但體重沒有增加?！彼f，“這可能意味著腸道神經(jīng)元的喪失也會影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、新陳代謝和熱量的攝入。神經(jīng)元損失的后果可能比我們預(yù)期的要多?！?/p>

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.10.004

來源：《細胞》