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Cell子刊丨北京大学杨竞等首次报道了肺部副交感神经信号在哮喘相关免疫反应的重要调节作用!

iNature  · 公众号  ·  · 2025-01-23 11:59

正文

iNature


肺2型免疫保护免受病原感染,但其失调导致哮喘。虽然长期以来已经观察到哮喘患者的症状经常在食物摄入后变得严重大,但是这种餐后现象背后的病理生理学机制尚未完全了解。

2025年1月20日,北京大学杨竞、付卫、 Cao Ying共同通讯在 Neuron (IF=14.7) 在线发表题为“ Postprandial parasympathetic signals promote lung type 2 immunity ”的研究论文, 该研究发现 餐后副交感神经信号促进肺2型免疫

在这里,研究人员报 告了小鼠的肺2型免疫在进食后增强,这与副交感神经激活相关。此外,局部副交感神经支配显示出与由第2组先天淋巴细胞(ILC2s)介导的这种免疫反应的空间结合。副交感神经信号的药理学或外科阻断降低了肺2型免疫。相反,副交感神经输入及其上游神经回路的化学遗传操作足以调节这些免疫反应。然后发现副交感神经递质乙酰胆碱的胆碱能受体毒蕈碱4 (Chrm4)在小鼠或人肺ILC2s中表达,Chrm4缺失减轻了ILC2介导的肺部炎症。这些结果揭示了肠-脑-肺反射的关键神经免疫功能。

作为身体的重要免疫屏障,肺部一直受到空气传播的病原体或过敏原的挑战。因此,肺部免疫必须高度有效并受到严格控制,否则会导致严重的人类疾病,包括肺炎、哮喘或慢性阻塞性肺病。 2型免疫对于维持肺部屏障功能和防止真菌或寄生虫感染是不可或缺的,其中第2组先天淋巴细胞(ILC2s)和辅助性T细胞2 (Th2)是主要成分。 特别是,在各种肺损伤情况下,白细胞介素(IL)-25、IL-33或胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)会触发ILC2s的免疫反应。ILC2s然后产生效应细胞因子,例如IL-4、IL-5和IL-13,以募集和激活嗜酸性粒细胞来清除病原体。 同时,这些2型细胞因子刺激沿气道的杯状细胞和上皮细胞的增殖,以加强屏障的完整性。此外,肺部的2型免疫对于建立对非致病性环境刺激的耐受性是必不可少的。
除了免疫信号,肺部还存在大量的感觉、交感或副交感神经源的神经输入。越来越多的证据表明,这种神经信号对ILC2s发挥各种免疫调节作用。例如,局部交感神经信号会抑制ILC2s的效应子功能。 此外,ILC2s受特定神经肽的影响,如降钙素基因相关肽(CGRP)14或神经介素U(NMU)。尽管这些研究取得了进展,但肺部副交感神经输入如何参与2型免疫尚未完全阐明。
机理模式图(图源自 Neuron
长期以来,人们观察到哮喘患者的症状往往在饭后变得更加严重。虽然食物过敏可能会导致这种餐后事件,但它只发生在少数病例中。相反,胃食管反流病(GERD)被认为是食物摄入和哮喘之间的主要联系,它通过胃中的酸性物质对气道粘膜屏障造成损害。 然而,治愈GERD的手术方法只能部分缓解哮喘症状,表明这种现象涉及未被认识的成分。 值得注意的是,众所周知,进食可以积极参与副交感神经系统,这是指定身体“休息和消化”过程的中央机制。餐后副交感神经信号是否可能对肺部2型免疫产生影响,这一点通常被忽视。
这项研究揭示了喂食诱导的副交感神经信号在促进肺2型免疫中的机制,举例说明了脑-肺反射的关键神经免疫功能。研究 数据表明,这种肠-脑-肺副交感神经反射的生理目的是为了对抗与食物相关的空气传播病原体(如真菌孢子)的潜在暴露,这种保护性神经免疫机制的失调导致餐后哮喘发作。 重要的是,众所周知,副交感神经系统与放松和睡眠等其他生理信号有关。因此,副交感神经信号可能充当肺部免疫和广泛的身体稳态之间的一般联系,参与各种病理生理学背景。


参考消息:

https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(24)00919-X

END

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