心理健康|除了防止感染,免疫系统还能影响大脑,防止动物主动“作死”?



心理健康|除了防止感染,免疫系统还能影响大脑,防止动物主动“作死”?
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众所周知 , 免疫系统在为我们抵御外来的细菌、病毒等病原体时发挥着重要作用 , 同时也是体内识别和清除死亡细胞、癌变细胞等“垃圾”的主要力量 。 然而 , 免疫系统似乎还不只有这些“传统功能” 。
根据《自然》子刊Nature Immunology近日发表的一项研究 , 免疫系统的某些要素还参与了大脑的认知功能 , 影响着动物的行为 。 科学家们通过小鼠实验表明 , 分布在大脑周围的一组免疫细胞会向脑中的神经细胞释放信号分子 , 使动物保持必要的焦虑;当缺少这种免疫信号时 , 动物表现出了异常的“无所畏惧” 。
这项研究由华盛顿大学圣路易斯分校(WUSTL)的Jonathan Kipnis教授领衔 , 研究团队首先采用质谱细胞分析等技术 , 分析小鼠的脑膜(meninges)中有些什么免疫细胞 。
研究人员把脑膜比作“大脑的皮肤” , 它由三层海绵状的保护膜组成 , 包围在大脑和脊髓外 , 将神经组织与身体其他部位隔开 。
他们发现 , 脑膜中有一群被称为γδT细胞的特殊免疫细胞 , 会产生白细胞介素IL-17 。 一般来说 , 这种细胞因子在体内其他地方会通过激活和引导免疫细胞 , 来协调对感染的免疫反应 。 然而 , 研究人员发现 , 没有发生感染时 , 脑膜中的γδT细胞也在持续产生IL-17 。
那么 , 这些免疫信号会对大脑有什么影响?为了探索这个问题 , 研究人员采用基因敲除或在脑脊液中注射抗体等多种方法 , 让一部分小鼠缺少γδT细胞或降低IL-17的表达 , 然后将它们和其他免疫正常的同伴进行比较 。
有趣的是 , 这些小鼠在记忆力、社交行为、觅食、情绪等各方面的测试中都表现正常 , 唯有焦虑状行为有所改变 。
对于小鼠来说 , 野外空旷的地方会使它们暴露在天敌眼前 , 因此它们对开放空间会有一定的恐惧 。 在模拟这种场景的测试中 , 正常的小鼠会选择靠边站或躲在阴影中 , 以求安全 。 然而 , 没有γδT细胞或IL-17水平很低的小鼠 , 却会大无畏地在明亮、开阔的区域长时间逗留 。 研究人员指出 , 这种表现说明小鼠的警觉性下降 , 焦虑程度减轻 。
此外 , 科学家在小鼠的大脑皮层中发现 , 神经细胞的表面有对IL-17作出反应的受体 。 如果去除那些受体 , 神经细胞无法检测到IL-17 , 同样会造成小鼠的警觉性降低 。
研究人员分析说 , 这些发现表明 , 动物行为的改变并不是免疫系统影响大脑的一种副产品 , 而是免疫-神经相互沟通的重要组成 。 “通过提高警觉 , 动物可以避免在虚弱的状态下进一步被感染或被捕食 , 从而有助于存活 。 ”这项研究的主要作者Alves de Lima博士说 。
【心理健康|除了防止感染,免疫系统还能影响大脑,防止动物主动“作死”?】研究人员也通过尸检在人类的脑膜中发现了γδT细胞的存在 , 他们表示下一步将继续探索IL-17过多或过少是否与人类的焦虑、抑郁情绪有关系 。 Alves de Lima 博士说:“将来 , 我们或许还可以通过抗IL-17来治疗人类的情绪障碍 。 ”