肠道细菌感染会诱使神经细胞“自杀”?

作者: 学术经纬

来源: 学术经纬

发布日期: 2020-01-15

洛克菲勒大学的研究团队在《细胞》杂志上发表文章,指出肠道细菌感染在某些情况下会诱使神经细胞自杀,导致更严重的后果。研究揭示了肠道免疫系统与神经元之间的复杂关系,以及细菌感染如何影响神经细胞数量。通过实验,科学家们发现特定的基因表达会促进神经细胞的程序性死亡,而重塑肠道菌群或利用肌层巨噬细胞可能为治疗炎症性肠病提供新思路。

在最新一期《细胞》杂志上,来自洛克菲勒大学的一支团队发现,普通的肠道细菌感染不容轻视。在某些情况下,它会诱使神经细胞自杀,导致更严重的后果。我们知道,由于吃了不卫生的食物等各种各样的原因,人们很容易会出现肠道细菌感染。在有些情况下,急性感染会慢慢转变成慢性的炎症,给人带来长期的困扰。这是怎么一回事呢?为了寻找背后的答案,科学家们在肠道的免疫系统中寻找线索。

他们指出,为了维持肠道的健康,免疫系统必须维持着微妙的平衡。如果它的活性过强,就会引起一系列自身免疫疾病;而如果它的活性不足,就无法有效抵御外来病原体的攻击。在这一过程中,肠相关神经元(enteric-associated neurons)起到了重要的调节作用。它与免疫系统会进行配合,维持肠道的稳态。但先前的研究发现,在一些疾病的进程中,神经细胞与免疫系统之间的良好沟通会被破坏。

在肠道细菌感染下,小鼠的神经细胞数量出现了长期的减少。这是为什么呢?科学家们给小鼠投喂了食物中毒事件里常见的沙门氏菌,想要看看细菌感染会不会对神经细胞造成某种影响。而研究结果颇为惊人——在细菌感染之下,小鼠出现了长期的神经元减少。细看之下,这是由于这些神经细胞表达了Nlrp6和Caspase 11两种基因,这会促进炎症反应的发生。问题在于,这些炎症反应对于神经细胞可不是什么好事。

相反,它会促进程序性的细胞死亡,这就是为何神经元持续减少的原因。当科学家们在神经元里敲除这些相应的基因后,神经元细胞就不再减少了。“在其他类型的细胞里,我们曾见过同样机制的细胞死亡。但我们从未在神经细胞里观察到过这一现象。”本研究的第一作者,在读博士生Fanny Matheis说道。有意思的是,研究人员们发现如果重塑被沙门氏菌扰乱的肠道菌群,就能让神经元得到恢复。

另外,一种叫做肌层巨噬细胞(muscularis macrophages)的免疫细胞也能起到保护性的作用。研究人员们指出,这些发现有望带来全新治疗炎症性肠病的疗法。

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