Nature：气道中的感染感应神经元引发疾病行为

论文ID

题目：Cardiogenic control of affective behavioural state

期刊：Nature

IF：69.504

发表时间：2023年3月8日

通讯作者单位：哈佛医学院

DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-023-05796-0

主要内容：

气道中的一组神经元细胞已被证明能够检测到化学物质，即所谓的前列腺素，这些化学物质是在感染呼吸道病毒时由免疫细胞产生的。一旦受到刺激，神经元将这一信号传递给大脑。与对照组动物相比，这些神经元功能受损的小鼠在感染流感后表现出较少的病态行为。

大多数人害怕感到不适，不幸的是，许多人每年多次因感染而感到不适。疾病是由大脑精心策划的一种行为状态，其特征是发烧、食欲不振、嗜睡，有时还会咳嗽和恶心由流感病毒和其他有害微生物引起的呼吸道感染是全球死亡和住院的主要原因，COVID-19大流行广泛扰乱了人类社会。也许令人惊讶的是，人们不了解大脑如何意识到病原体 - 例如，传染性细菌或病毒 - 存在于体内。阿司匹林和布洛芬等药物长期以来一直被用来控制疾病症状，并通过阻止免疫细胞产生称为前列腺素的化学物质来发挥作用，这些药物的有效性增加了存在检测前列腺素的专门“疾病神经元”的可能性;然而，这种神经元细胞的身份仍然难以捉摸。

作者观察到小鼠感染流感会导致一些与人类相同的行为症状，包括饮食和运动减少。此外，用布洛芬，阿司匹林或称为EP3的特定前列腺素受体蛋白的阻断剂治疗受感染的小鼠可以缓解这些症状。作者提出EP3可能在专门的疾病神经元上发现，这些神经元告知大脑气道中存在流感感染。为了探索这一点，作者使用了基因工程小鼠。其中EP3可以从某些类型的神经元中特异性去除，并研究感染是否仍然诱发疾病行为。

从第九颅神经（也称为舌咽神经）中称为舌咽GABRA3神经元的一小群神经元中去除编码EP1受体的基因会破坏对流感感染的疾病反应。选择性地杀死舌咽GABRA1神经元同样减少了受感染小鼠的疾病行为（图1）。舌咽GABRA1神经元的感觉末梢位于称为鼻咽的气道上部，这些神经元直接延伸到脑干。因此，GABRA1神经元在气道中占据战略地位，用于检测病毒感染引起的前列腺素水平升高，并将信号发送到大脑，唤起疾病行为。

疾病是许多行为状态之一，包括饥饿和口渴，可以极大地影响动物的行为。未来的研究可能会揭示舌咽GABRA1神经元下游的神经元回路如何影响整个大脑的神经元活动模式。目前工作的几条证据表明，除了舌咽GABRA1神经元轴之外，还有其他神经元通路会导致疾病。虽然不同的感染可导致常见症状，但许多气道感染会导致咳嗽和充血，而大多数肠道感染会导致恶心和腹泻。也许不同的感觉通路被激活，这取决于在体内的位置或感染的类型。此外，布洛芬或阿司匹林或损害舌咽GABRA1神经元的功能减少了，但并未消除对流感感染的疾病反应，增加了当感染从上呼吸道移动到下气道时其他感觉神经元参与的可能性。

进一步的研究应该揭示有多少种感觉神经元检测感染以产生疾病，使用哪些化学物质和受体，以及如何阻断各种感觉通路以进行有效治疗。抑制环氧合酶-2的化学物质是最普遍的抗病和抗止痛药之一，仅在美国，每年就消耗数十亿剂量的这些和其他非甾体抗炎药。寻找抑制布洛芬非依赖性疾病途径的方法可能会导致改进的联合疗法来管理疾病。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-05796-0

转自：“生物医学科研之家”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！