美國科學(xué)家在一只實驗用的蠕蟲身上發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)之間的基因鏈,，為人類尋找新的醫(yī)療方法指明了道路,。相關(guān)論文發(fā)表在《科學(xué)》（Science）雜志上,。
美國杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的研究人員早些時候已經(jīng)從理論上得出結(jié)論,，在神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)間存在一種直接的聯(lián)系,，比如神經(jīng)系統(tǒng)傳遞的壓力信息能超越抗體的保護(hù)作用,，但是研究人員一直未能找到它們之間的精確聯(lián)系,。
杜克大學(xué)分子遺傳學(xué)和微生物學(xué)系副教授Alejandro Aballay博士介紹說：“這是我們第一次通過基因方法找到神經(jīng)系統(tǒng)中能夠調(diào)節(jié)遠(yuǎn)處細(xì)胞中免疫反應(yīng)的那些神經(jīng)元。”他們研究了蛔蟲秀麗隱桿線蟲體內(nèi)的神經(jīng)回路,。Aballay說：“秀麗隱桿線蟲中的神經(jīng)系統(tǒng)很簡單,，特征較明顯，而且研究人員最近在這種蛔蟲體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一種天生的免疫系統(tǒng),，因此我們主要選擇了這種蛔蟲做研究,。我們能夠研究免疫系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)的構(gòu)造，以及它們之間‘交談’的生物學(xué)意義,。我們的研究將使這一全新研究領(lǐng)域步入新的階段,。”
在美國國立衛(wèi)生院的國立醫(yī)學(xué)科學(xué)院分管分子免疫學(xué)津貼的Pamela Marino博士說：“Aballay博士利用蛔蟲的遺傳機理找到了蛔蟲神經(jīng)系統(tǒng)和天生的免疫系統(tǒng)間‘交談’的證據(jù)。這項發(fā)現(xiàn)不僅驗證了神經(jīng)系統(tǒng)對免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用,，而且為研究神經(jīng)元如何影響其他非神經(jīng)過程,，如脂肪存儲和長壽等打開了一扇門。”
這個研究隊伍曾經(jīng)用兩種方法來研究神經(jīng)細(xì)胞和免疫響應(yīng)細(xì)胞間的聯(lián)系,。他們發(fā)現(xiàn)在蛔蟲細(xì)胞中存在一種和蛋白質(zhì)相連的感受器NPR—1, 其作用類似于哺乳動物的神經(jīng)肽Y,，可以抑制那些能夠阻礙免疫反應(yīng)的神經(jīng)元的活動。他們還研究了一種變異的npr—1基因,，它產(chǎn)生的NPR—1感受器不具有上述作用,。科學(xué)家了還證明,，當(dāng)這個感受器不能工作時,，神經(jīng)元能夠阻止免疫反應(yīng)，蛔蟲就會對病原體感染更為敏感,。
Aballay說,，在蛔蟲的體液中發(fā)現(xiàn)了含有NPR—1感受器的三種不同的神經(jīng)元，蛔蟲的體液就相當(dāng)于人類的血流,。來自神經(jīng)元的信號能夠轉(zhuǎn)移并和其他身體組織聯(lián)系,，比如腸組織，它和細(xì)菌引起的病原體有直接聯(lián)系,。
科學(xué)家們還對由于npr—1基因變異導(dǎo)致的神經(jīng)細(xì)胞作用改變的蛔蟲進(jìn)行了基因組分析,。分析顯示這些蛔蟲體內(nèi)編碼天生的免疫反應(yīng)標(biāo)記的基因表現(xiàn)較弱,。尤其重要的是,，他們還發(fā)現(xiàn)了大部分的免疫標(biāo)記基因受到P38 MAPK信號通道的調(diào)節(jié),，這無論是蛔蟲體內(nèi)的免疫系統(tǒng)，還是人體體內(nèi)的免疫系統(tǒng)都是需要的,。
Aballay說,，“由于聯(lián)系神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)非常復(fù)雜，治療性干預(yù)的對象的數(shù)量可能會增多,。為找到促進(jìn)針對不同病原體的天生免疫力的新方法,，僅神經(jīng)系統(tǒng)就能夠提供許多對象。”（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原始出處：
Science,，DOI: 10.1126/science.1163673,，Katie L. Styer，Alejandro Aballay
Innate Immunity in Caenorhabditis elegans Is Regulated by Neurons Expressing NPR-1/GPCR
Katie L. Styer 1, Varsha Singh 1, Evan Macosko 2, Sarah E. Steele 1, Cornelia I. Bargmann 2, Alejandro Aballay 1
1 Department of Molecular Genetics and Microbiology, Duke University Medical Center, Durham, NC, USA.
2 Howard Hughes Medical Institute and Laboratory of Neural Circuits and Behavior, The Rockefeller University, New York, NY, USA.
A large body of evidence indicates that metazoan innate immunity is regulated by the nervous system, but the mechanisms involved in the process and the biological significance of such control remain unclear. We show that a neural circuit involving npr-1, which encodes a G protein–coupled receptor related to mammalian neuropeptide Y receptors, functions to suppress innate immune responses. The inhibitory function of NPR-1 requires a cyclic GMP-gated ion channel encoded by tax-2 and tax-4 as well as the soluble guanylate cyclase GCY-35. Furthermore, weshow that npr-1- and gcy-35-expressing sensory neurons actively suppress immune responses of non-neuronal tissues. A full-genome microarray analysis on animals with altered neural function due to mutation in npr-1 shows an enrichment in genes that are markers of innate immune responses, including those regulated by a conserved PMK-1/P38 MAPK signaling pathway. These results present evidence that neurons directly control innate immunity in C. elegans, suggesting that G protein–coupled receptors may participate in neural circuits that receive inputs from either pathogens or infected sites and integrate them to coordinate appropriate immune responses.
