Nature：金皞/李梦彤等发现控制身体炎症反应的大脑回路，为自身免疫疾病等药物开发打开新思路

编译丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

平衡的免疫反应对机体的健康和生存至关重要。 过度活跃的促炎状态会导致免疫失调，包括各种自身免疫性和炎症性疾病。理解调控免疫反应的机制可能为了解免疫系统的功能提供重要见解，并为对抗以免疫失调状态为特征的疾病提供新策略。

众所周知，许多细胞和体液因子在启动、放大和终止免疫应答中发挥着重要作用。大量研究表明，感染可以激活介导生理保守反应的神经回路，例如发热、不适和食欲下降，而电刺激迷走神经可作为减轻炎症的治疗策略。尽管我们已经知道大脑与免疫细胞之间的几个潜在通路，但我们对大脑作为机体生理学的核心“仲裁者”如何调节免疫仍然知之甚少。

2024年5月1日，哥伦比亚大学的Charles Zuker团队 （金皞、李梦彤为共同第一作者） 在国际顶尖学术期刊Nature上发表了题为： A body–brain circuit that regulates body inflammatory responses 的研究论文。

该研究发现并描述了一个身体-大脑神经回路，它能够通知大脑身体出现了炎症反应，这一发现揭示了身体-大脑 轴在调控固有免疫中的作用，并强调了通过身体-大脑轴来帮助平衡免疫功能的治疗潜力。

这一新发现可能为控制炎症和免疫反应提供一个令人兴奋的治疗途径。开发针对这一新发现的大脑回路的药物有望帮助治疗免疫系统失控相关疾病 ，包括自身免疫疾病、神经退行性疾病、长期新冠及器官移植相关免疫排斥等。

论文第一作者、共同通讯作者金皞（现为美国国家过敏和传染病研究所研究员）表示， 大脑是我们思想、情绪、记忆和感觉的中心，而这项新研究告诉我们，大脑的功能远不止这些，它监控着我们身体每个系统的功能。

身体-大脑轴（body-brain axis） 正在成为机体生理学的主要传导者，它感知并控制着机体的功能、代谢和营养状态。Charles Zuker团队近期在Nature期刊发表的两项研究揭示了揭示了身体-大脑轴的重要性，分别证实了肠-脑轴驱动对高糖和高脂食物的渴望。

固有免疫（也叫先天性免疫）是所有动物共有的免疫防御系统，是免疫系统中最古老的组成部分，也是机体抵御病原入侵的第一道防线，科学家们一直在寻找大脑与炎症和固有免疫之间的联系。 适应性免疫系统会记住之前遇到的病原体以帮助抵御它们的再次入侵，而固有免疫系统则会攻击任何具有共同特征的病原体，固有免疫相对简单，因此它的反应比适应性免疫更快。

之前对人类的研究表明，电刺激迷走神经（连接大脑和身体内部器官的数千条神经纤维束）可以减少与特定炎症分子有关的反应。然而，关于这一身体-大脑系统的本质仍有许多未知之处，例如，大脑调控免疫和炎症反应是否具有普遍性？身体和大脑之间的选择性通信线路是什么？潜在的神经回路逻辑是什么？监测和调控炎症的迷走神经和大脑组件有哪些？

在这项最新研究中，研究团队对能够引发固有免疫反应的细菌化合物脂多糖（LPS）进行了研究，给小鼠注射脂多糖激活了位于脑干中的孤束核尾核（cNST），cNST在身体-大脑轴中发挥主要作用，是迷走神经的主要靶点。研究团队发现，用化学方法抑制cNST会导致对免疫损伤的失控的炎症反应：免疫系统释放的促炎分子比正常水平高出三倍多，而抗炎免疫分子仅为正常水平的三分之一。相比之下，激活cNST可使促炎分子水平降低近70%，并使抗炎分子水平增加近10倍。

该研究确定了迷走神经和cNST中帮助监测和控制抗炎活性的特定神经元群。这一新发现的大脑回路有助于增加或减少炎症反应，从而保持身体以健康的方式做出反应。这一新发现可能也与数千年来关于精神对身体潜在重要性的想法相吻合，也就是说，许多身心影响实际上可能是大脑回路告诉你的身体一些事情。

金皞、李梦彤、Charles Zuker

总的来说，这项研究为大脑如何监测和调节身体生理打开了一扇新窗口。发现控制这种新的大脑回路的方法，可能会为常见的自身免疫性疾病（例如类风湿关节炎、1型糖尿病、多发性硬化症、红斑狼疮、炎症性肠病和克罗恩病）以及神经退行性疾病、长期新冠、移植器官的免疫排斥等疾病带来新疗法。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-024-07469-y