《細胞》:腸道細菌感染會誘使神經細胞「自殺」?
來源:學術經緯
在最新一期《細胞》雜誌上,來自洛克菲勒大學的一支團隊發現,普通的腸道細菌感染不容輕視。在某些情況下,它會誘使神經細胞自殺,導致更嚴重的後果。
我們知道,由於吃了不衛生的食物等各種各樣的原因,人們很容易會出現腸道細菌感染。在有些情況下,急性感染會慢慢轉變成慢性的炎症,給人帶來長期的困擾。這是怎麼一回事呢?
為了尋找背後的答案,科學家們在腸道的免疫系統中尋找線索。他們指出,為了維持腸道的健康,免疫系統必須維持著微妙的平衡。如果它的活性過強,就會引起一系列自身免疫疾病;而如果它的活性不足,就無法有效抵禦外來病原體的攻擊。
在這一過程中,腸相關神經元(enteric-associated neurons)起到了重要的調節作用。它與免疫系統會進行配合,維持腸道的穩態。但先前的研究發現,在一些疾病的進程中,神經細胞與免疫系統之間的良好溝通會被破壞。
▲在腸道細菌感染下,小鼠的神經細胞數量出現了長期的減少(圖片來源:參考資料[1])
這是為什麼呢?科學家們給小鼠投餵了食物中毒事件里常見的沙門氏菌,想要看看細菌感染會不會對神經細胞造成某種影響。而研究結果頗為驚人——在細菌感染之下,小鼠出現了長期的神經元減少。細看之下,這是由於這些神經細胞表達了Nlrp6和Caspase 11兩種基因,這會促進炎症反應的發生。
問題在於,這些炎症反應對於神經細胞可不是什麼好事。相反,它會促進程序性的細胞死亡,這就是為何神經元持續減少的原因。當科學家們在神經元里敲除這些相應的基因後,神經元細胞就不再減少了。
「在其他類型的細胞里,我們曾見過同樣機制的細胞死亡。但我們從未在神經細胞里觀察到過這一現象。」本研究的第一作者,在讀博士生Fanny Matheis說道。
▲本研究的圖示(圖片來源:參考資料[1])
有意思的是,研究人員們發現如果重塑被沙門氏菌擾亂的腸道菌群,就能讓神經元得到恢復。另外,一種叫做肌層巨噬細胞(muscularis macrophages)的免疫細胞也能起到保護性的作用。研究人員們指出,這些發現有望帶來全新治療炎症性腸病的療法。