当寄生虫侵入人体时,我们往往会感觉到皮肤发痒甚至刺痛——这是神经系统在提醒我们危险来临。然而,有一种名为曼氏血吸虫(Schistosoma mansoni)的寄生虫,却打破了这一常规。它的幼虫栖息在淡水中,只要人类皮肤接触到被污染的水源,它们就可能在短短几分钟内钻入皮肤,潜入血管和器官中安家落户。但令人惊讶的是,整个入侵过程几乎不痛不痒,在人类宿主毫无察觉间,就完成一场悄无声息的入侵。
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曼氏血吸虫图片(图片来源:Wikipedia)
血吸虫病是全球最常见的寄生虫病之一,长期慢性感染可导致肝脏和脾脏损伤,影响数亿人的健康。科学家们长期困惑,为什么这个生物钻进皮肤时,人类竟然没有任何明显的警觉反应?它究竟使用了什么“麻醉术”?
发表在《免疫学杂志》的最新研究揭示,这背后隐藏着寄生虫与神经系统之间的一场攻防战。曼氏血吸虫竟然能够关闭特定的痛觉神经元,让人体的防御信号静默,从而为它的寄居和繁殖创造条件。而这一发现,也为人类止痛药物研发提供了全新的启示。
Part.1
痛觉神经与免疫的联系
在我们身体的皮肤中,分布着大量神经前哨兵。其中,TRPV1+神经元是一类特殊的痛觉感知细胞。它们就像一套警报装置,能感受到高温、辣椒素的灼热感来、化学物质甚至病原体的入侵,并迅速把这些危险信号传递给大脑。我们所感受到的烧灼感、刺痛或瘙痒,正是这些神经元在拉响警报。
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TRPV1⁺ 神经元在抵御曼氏血吸虫皮肤侵入时的作用(图片来源:参考文献[1])
然而,TRPV1+神经元的功能远不止于让我们感觉到疼。近年来的研究表明,这类神经元与免疫系统紧密相连。当它们被激活时,会释放出一些特殊的神经肽,如降钙素基因相关肽(CGRP)和P物质(Substance P)。这些分子能够像信号弹一样,吸引免疫细胞迅速集结,调动中性粒细胞、单核细胞、γδ T细胞和CD4+辅助T细胞到达入侵现场。这样一来,免疫系统不仅能在第一时间识别威胁,还能发动炎症反应,限制病原体的扩散。
通俗来讲,TRPV1+神经元既是前线侦察兵,能第一时间发现敌情;又是信号兵,通过释放化学信号召唤免疫部队赶来支援。对于细菌或真菌而言,这种“神经—免疫联防”机制往往让它们寸步难行。
但对于曼氏血吸虫来说,这套系统却被它巧妙绕过了。
Part.2
血吸虫的“神经隐身术”与实验发现
科学家们一直疑惑:曼氏血吸虫幼虫钻入皮肤时,为何几乎不会引起疼痛或瘙痒?最新的研究揭开了这一谜团。原来,血吸虫会分泌一类特殊分子,能够直接抑制TRPV1+神经元的活动。这样一来,疼痛信号无法有效传递,大脑就失去了对入侵的警觉,免疫系统也少了被迅速唤醒的机会。
在小鼠实验中,研究团队让部分小鼠接触血吸虫幼虫,然后测试它们对热刺激的反应。结果发现,感染过的小鼠可以在热板上坚持更久才缩回爪子,说明痛觉阈值显著升高。
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研究团队让小鼠接触血吸虫幼虫,并测试它们对热刺激的反应(图片来源:参考文献[1])
进一步的细胞实验表明,从这些感染小鼠中提取的神经元,对辣椒素的反应明显减弱,相关的神经肽释放量也大幅下降。这意味着血吸虫确实在“关掉”痛觉神经的开关。
更有意思的是,当研究人员用光遗传学技术提前激活这些TRPV1+神经元时,血吸虫就很难顺利钻入皮肤,甚至扩散到肺部的数量也明显减少。这说明,如果让“警报器”提前响起,免疫系统能立刻响应,阻止寄生虫深入。而相反地,当科学家用化学方法切断小鼠的TRPV1+神经元时,结果是血吸虫更加轻松地入侵成功,免疫反应也显著减弱。
血吸虫的生存绝技,就是先“让你不疼”,再悄悄入侵。通过麻痹痛觉神经,它不仅逃避了宿主的即时察觉,也降低了免疫系统的防御强度,为长期寄居创造了条件。
Part.3
寄生策略为人类医学带来启发
曼氏血吸虫为了生存进化出的“无痛潜入术”,原本是寄生策略的一部分,却为人类医学带来了意想不到的启发。研究表明,它分泌的分子能够精准地抑制TRPV1+神经元,从而阻断疼痛信号的传导。
这提示我们,也许可以模仿或提取这些分子,开发出全新的止痛药。与传统依赖阿片类药物不同,这类基于寄生虫机制的分子,或许能在减少成瘾风险的同时,达到强效止痛的效果。
大自然的智慧往往超乎想象。寄生虫为了隐匿生存,悄悄进化出削弱宿主痛觉的能力。而科学家则能从中汲取灵感,将这种“生存技巧”转化为医学工具。
参考文献:
[1]Inclan-Rico, Juan M., et al. "TRPV1+ neurons promote cutaneous immunity against Schistosoma mansoni." bioRxiv (2025): 2025-02.
出品:科普中国
作者:邵文亚、杨超
监制:中国科普博览
本文仅代表作者观点,不代表中国科普博览立场
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