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导言:当我们在重要场合 , 需要保持良好状态的时候 , 胃肠道似乎有自己的想法 , 往往会带来腹痛腹泻等反应;当我们情绪低落、焦虑压抑时 , 即便食物美味也会没有胃口或消化不良 。 “肠-脑”联系早已为人们所熟知 , 而近日 , 又有科学家发现 , 那些保护大脑的抗体“卫士”居然也源于肠道 。
先前人们认为中枢神经系统 , 尤其是大脑 , 是免疫功能低下的脆弱部位 , 而近几年的研究显示 , 大脑受到了脑膜的特殊保护 , 可以抵御细菌和病毒入侵 , 但是其防御机制长期以来一直是个谜 。 近日 , 由剑桥大学和美国国立卫生研究院的科学家领导的研究小组发现 , 那些脑膜内浆细胞分泌的 , 用于保护大脑的抗体“卫士”居然源于肠道 。
该研究于11月4日发表在《自然》杂志 , 题为“Gut-educated IgA plasma cells defend the meningeal venous sinuses” 。
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大脑可以说是人体最重要的器官 , 因为它控制大多数其他身体系统 , 并且能够推理 , 决定智力和情感 。 人类已经进化出了各种保护措施来防止外界对大脑的物理伤害:它位于坚固的骨壳-头骨中 , 并包裹在三层脑膜的防水组织中 。
然而 , 科学家们尚不清楚身体如何保护大脑免受感染 。 在人体的其他地方 , 如果细菌或病毒进入血液 , 我们的免疫系统就会启动 , 出现免疫细胞和针对并消除入侵者的抗体 。 但是 , 脑膜形成了不可渗透的屏障 , 阻止了这些免疫细胞进入大脑 。
在该研究中 , 研究人员发现 , 脑膜内大血管旁存在浆细胞 , 它们能够分泌抗体“卫士”来保护大脑的周围 。 当观察这些细胞产生的特定抗体的类型时 , 他们惊讶地发现 , 这些抗体类型通常是在肠道中发现的类型 。
浆细胞(plasma cell) , 又称效应B细胞 , 来源于B细胞 。 每个B细胞的表面都具有该细胞特有的抗体 。 如果抗原(触发免疫应答的细菌或病毒的一部分)与该表面抗体结合 , 则B细胞被激活:它将分裂产生新的后代 , 它们的子代细胞也可识别相同的抗原 。
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浆细胞 图源:The Immune Response
在分裂过程中 , B细胞将一个突变引入抗体基因 , 从而改变一个氨基酸 , 使其结合特性略有不同 。 其中一些B细胞就会产生能够更好地与病原体结合的抗体 , 它们就会继续繁殖 。 那些抗体不能很好结合的B细胞就会死亡 。 这有助于确保身体产生最佳抗体 , 以靶向和破坏特定抗原 。
通常 , 在血液中发现的抗体是免疫球蛋白G(IgG) , 这种抗体产生于脾脏和骨髓中 , 负责保护身体内部 。 然而 , 在脑膜中发现的抗体是免疫球蛋白A(IgA) , 它通常在肠道内壁或鼻或肺的衬里中产生 , 这些抗体保护粘膜表面 , 即与外界环境接触的表面 。
研究小组对肠道和脑膜中的B细胞和浆细胞中的抗体基因进行测序 , 并证明了它们是相关的 。 换句话说 , 最终进入脑膜的细胞是那些在肠道中被选择性增殖的细胞 , 在那里它们识别出特定的病原体 。
该研究的通讯作者 , Menna Clatworthy教授说:“大脑保护自己免受脑膜之外的感染的确切方法 , 已经被揭开 , 在肠道中发现重要的防御线是令人惊讶的 , 但实际上 , 这是完全有道理的:即使轻微地破坏肠道屏障也会使病原体进入血流 , 如果它们能够扩散到大脑中 , 则会造成毁灭性后果 。 在脑膜中植入抗体产生细胞 , 这些细胞被选择来识别肠道微生物 , 确保了对最可能入侵者的防御 。 ”
该团队使用小鼠进行了这项研究 。 他们发现 , 当小鼠的肠道中没有细菌时 , 脑膜中就不会存在产生IgA的细胞 , 这表明这些细胞实际上起源于肠道 , 在肠道中 , 它们被选中以识别肠道微生物 , 然后再留在脑膜中 。 因此当研究人员取出脑膜中的浆细胞时 , 就没有IgA可以捕获病原体了 , 微生物就能够从血液扩散到大脑中 。
稿源:(健康界)
【】网址:http://www.shadafang.com/c/hn110E9D252020.html
标题:保护|【Nature】肠-脑新发现!保护大脑的抗体“卫士”居然源于肠道