感冒時不適合學習，這也需要研究？還發在Nature子刊上？

葯明康德/報道

你是否曾注意到，每當身體遭遇系統性的病毒感染（如流感）或炎症時，大腦的學習和記憶功能會出現減退？最近，紐約大學朗格尼醫學中心(NYU Langone Medical Center)的研究人員發現了可能導致上述現象的一種天然免疫機制，並於《自然》子刊《Nature Medicine》上發表。

小鼠試驗的證據表明，進入任何身體部位血液的病毒都會激活一種高表達趨化因子受體CX3CR1的單核細胞。這種天然免疫然後會釋放炎症因子TNFα，後者會前往大腦。雙光子顯微成像顯示，TNFα可阻礙初級運動皮質第五層的錐體神經元的突觸形成，而這一部位恰在大腦認知功能中具有重要角色。受影響的小鼠在學習能力測試中表現出了顯著的指標下降。

文章通訊作者Guang Yang教授（圖片來源：紐約大學）

「這項動物研究的結果與我們臨床經驗一致，急性或慢性感染性疾病的患者通常會出現運動技能和記憶力的下降，」文章通訊作者Guang Yang教授表示：「我們的研究結果表明，靶向TNFα的現有抗炎治療可能防止感染期間的腦功能障礙。」

更具體地來說，上述CX3CR1高表達單核細胞導致了神經元樹突棘數目下降，且該過程不依賴於神經膠質細胞。樹突棘是一個神經元接受其上游神經信號的重要突觸部位，而記憶的形成也離不開樹突棘結構的重塑和突觸數目的增多。先前研究表明，運動技能的學習伴隨著運動皮質中樹突棘形成的增加，而後者進行的程度與運動能力表現的提高呈正相關。

突觸連接中的軸突（藍）、樹突（綠）和樹突棘（黃）（圖片來源：kurzweilai）

在實驗中，研究者採用雙鏈RNA的類似物poly(I：C)在小鼠體內模擬病毒感染，造成免疫系統的激活。結果顯示，免疫系統被激活比未激活小鼠的樹突棘數目減少的百分比高出了一倍，表明前者的神經元突觸網路遭到破壞。此外，對於被訓練在旋轉棒上跑步的小鼠中，接受了poly(I：C)的那些小鼠所形成的樹突棘明顯較少，而這一訓練過程本身伴隨著肌肉協調能力的學習。

poly(I：C)分子結構（圖片來源：adipogen）

研究人員還在注射poly(I：C)後的幾個時間點測量了小鼠體內多種炎症因子的水平，發現TNFα比其他細胞因子水平升高的幅度更大，持續時間更久。他們據此推斷，上述系統性免疫反應對腦神經元突觸的影響是通過TNFα介導的。與此相符，白細胞中TNFα信號通路活性被選擇性敲除的小鼠在暴露於poly(I：C)時，既沒有出現樹突棘形成減少，也沒有運動學習能力的下降。

接下來，研究者們將尋找專門針對CX3CR1高表達單核細胞的藥物或療法，以阻斷「病毒感染向後向大腦發出的不良信號」。他們還會研究是否可以使用現有的用於治療類風濕性關節炎的抗TNF藥物，以防止病毒感染引起的大腦認知障礙。

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