大脑如何检测和调节炎症

巴斯德研究所

How the brain detects and regulates inflammation

当血液中检测到炎症信号时，红色染色神经元会投射到整个大脑，控制应激神经激素的释放。绿色染色的神经元是脐旁核的一个亚群。蓝色染色显示的是所有脑细胞的细胞核。图片来源：巴斯德研究所/Ferdinand Jagot

大脑是如何调整我们的行为以应对感染或伤害的？巴斯德研究所、法国国家科学研究中心（CNRS）和Inserm的一个多学科科学家小组揭示了一个回路的存在，它参与感知和调节由不同脑区协调的抗炎反应。该回路检测血液中的炎症，并组织和调节免疫反应。它体现了大脑和免疫系统之间的双向联系。这项研究的结果发表在《神经元》（Neuron）杂志上。

每当发生感染或损伤时，免疫系统就会被触发来控制感染和修复受损组织。在这一过程中，大脑会释放促炎介质，向大脑通报身体的免疫状态，并协调免疫反应。针对这一信号，大脑会触发一种被称为 "生病行为 "的复杂反应，其目的是将能量重新分配给身体的不同系统。

这种状态与行为变化有关，包括回避社交和嗜睡、新陈代谢调整（如发烧和食欲不振），以及释放激素（如可的松），以增强对感染的抵抗力，同时调节免疫反应。在这项研究中，由巴斯德研究所（Institut Pasteur）、Inserm 和法国国家科学研究中心（CNRS）的神经生物学家和免疫学家组成的一个多学科小组发现了大脑用于测量血液中炎症水平的新电路，并据此调节炎症。

被称为迷走神经复合体的脑干区域直接检测血液中炎症激素的水平和类型。然后，这些信息会被传递到脑干中另一个名为 "腋旁核 "的区域的神经元，该区域也会接收与疼痛和某些厌恶或创伤记忆有关的信息。反过来，这些神经元又会激活下丘脑的神经元，导致血液中具有抗炎特性的可的松迅速增加。

科学家们利用最先进的神经科学方法确定了这一回路，从而能够单独观察炎症期间所涉及的神经元。专家们观察到胫旁核特定神经元的活动如何调节参与免疫反应的白细胞的生成。

"这项研究表明，在感染或受伤期间，仅大脑中的神经活动就能对免疫反应的发展产生强大的影响。因此，它为身体和大脑之间强大的双向联系提供了一个清晰的例子。巴斯德研究所微环境与免疫研究组负责人热拉尔-埃贝尔（Gérard Eberl）解释说："这也激发了我们的雄心壮志，即发现大脑对我们与微生物互动、抵御病原体和愈合伤口的方式的影响。

这一回路的发现为研究开辟了新的机遇，将共同促进神经生物学和免疫学领域的发展："这项研究为我们提供了更多工具，使我们能够更好地了解全身性炎症对大脑、情绪和某些神经退行性过程的影响，"感知与记忆组（巴斯德研究所/CNRS）的神经生物学家加布里埃尔-莱普兹（Gabriel Lepousez）补充说。

鉴于胫旁神经核在厌恶记忆过程中的既定作用，如果这个回路被过去炎症或厌恶经历的记忆重新激活，就可以避免潜在的感染威胁。因此，利用这种神经-免疫交流，免疫系统可以从大脑预测和预知环境威胁的能力中获益。

(责任编辑：泉水)

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