大脑：脾是重要免疫器官，但我控制脾

来源：Nature大自然科研　　原文作者：Flurin Cathomas， Scott J。Russo图片来源：pixabay　　几个世纪以来，大脑与身体之间的相互作用唤起了无数科学家和哲学家的兴趣。

古希腊医生盖伦指出脾是白胆汁的来源，而黑胆汁分泌过量被指出不会造成悲伤。现如今，研究于是以逐步说明了大脑和机体的相互作用如何通过简单的方式影响从情绪到免疫系统功能等身体健康的各个方面。脾作为淋巴系统的一部分增进免疫系统防卫，是启动免疫系统适应性免疫系统接收者所须要活动的主要枢纽器官，适应性免疫系统负责管理针对特异性病原体展开防卫。

　　脾脏是大脑自上而下掌控的目标。张旭等人在《大自然》上公开发表的文章说明了了这种自上而下掌控的一个方面，即对适应性免疫系统调控，将我们对脑-脾相连的了解提高到了一个新的高度。　　脾对免疫反应的贡献主要再次发生在脾红髄，从身体各处汇集于此的免疫细胞向免疫细胞T细胞送达被称作抗原的肽段。

如果T细胞融合并辨识出有这类抗原，指出有可能不存在出现异常细胞或者入侵者，这将转录T细胞，进而转录免疫细胞B细胞。B细胞分化构成浆细胞，浆胞针对这种抗原黏液抗体，抗体再行被获释到血液中抵抗病毒感染。大脑掌控抗体产生　　张旭等人叙述了脑脾之间一条增进免疫系统防卫的环路。

作者向实验动物静脉注射了可以被免疫细胞辨识的抗原（一种肽段）。将实验动物置放低台上可以转录神经元产生胆肾上腺皮质激素。

这些神经元坐落于大脑对焦虑展开号召的区域，被称作中央杏仁核（CeA）和下丘脑室旁核（PVN）。一条细胞环路将这些被转录的神经元与脾神经连接，驱动其获释去甲肾上腺素。当一种取名为CD4+T细胞的T细胞受体（TCR）与抗原融合，这种免疫细胞就不会被转录。

当此类细胞遇上脾内获释的去甲肾上腺素（与肾上腺素受体融合），就不会造成T细胞分泌乙酰胆碱。乙酰胆碱与免疫细胞B细胞上的烟碱类受体融合，造成其分化成浆细胞。

浆细胞通过产生可辨识转录T细胞的特异性抗原的抗体来强化免疫系统防御能力。　　脾活动可控于自主神经系统，自主神经系统是神经系统的一部分，负责管理调控器官。

更加明确的说道，脾主要是可控于与“战斗或逃走”反应涉及的交感神经系统。但是，之前对有可能相连到脾自主神经系统以对其掌控进而掌控适应性免疫系统的上游脑区知之甚少。

早前一项小鼠研究[5]找到，性刺激大脑的腹侧被盖区——大脑奖励电路的一部分，可以强化免疫反应，抵挡危害细菌。　　张旭和同事研发了一种手术技术来除去小鼠脾内神经，这主要截断了自主神经系统的信号输出，制止了脑对脾自上而下的掌控。术后又为小鼠静脉注射了抗原。在展开假手术（没除去神经）的对照组小鼠中，针对该抗原黏液抗体的浆细胞大量减少；而除去神经的小鼠中则没经常出现这种浆细胞减少的现象，这解释脾神经活动能调控浆细胞的分解，从而调控适应性免疫系统。

　　作者想要弄清楚这种情况下构成浆细胞牵涉到哪些分子机制。为此，作者研究了能融合神经递质乙酰胆碱的有所不同受体的传达——乙酰胆碱是自主神经系统的一类关键信号分子。张旭等人报导了B细胞不会传达一种被称作烟碱类受体的乙酰胆碱受体，并确认了该受体的蛋白亚基，还包括一种取名为Chrna9的亚基。为了检验含Chrna9的烟碱类受体在浆细胞构成中的起到，张旭等人将能产生免疫细胞的肝脏干细胞重制到自身肝脏干细胞被除去的小鼠体内。

当重制的肝脏干细胞来自于缺陷Chrna9编码基因的小鼠时，拒绝接受重制的小鼠静脉注射抗原后产生的浆细胞多于静脉注射了抗原且重制了Chrna9编码基因完好无损的肝脏干细胞的小鼠。该结果表明浆细胞的构成必须烟碱类受体的不存在。

　　当取名为CD4+T细胞的T细胞通过抗原识别被转录时，它在遇上去甲肾上腺素后不会黏液乙酰胆碱。作者说明了了CD4+T细胞当作了从脾神经获释去甲肾上腺素与随之再次发生的乙酰胆碱倚赖浆细胞构成的中继站。　　为了绘制出有相连脾脑的神经环路，作者用于了顺行跟踪技术，该技术监测病毒编码的荧光蛋白的传达，这种病毒能在相连神经元的有所不同神经元之间“冲刺”。

由此张旭和同事就能跟踪到输出脾内特定细胞的所有上游信号，并因此证实了两个关键脑区（杏仁核的中央核和下丘脑的室旁核），它们包括相连脾神经的神经元。这些区域是参予号召不安和不受威胁等心理焦虑源的主要中心，并且在调节神经内分泌激素的生产中起最重要的起到，例如通过下丘脑-垂体-肾上腺轴的途径展开调节。　　这两个脑区中有一群神经细胞能获释胆肾上腺皮质激素，这种激素被指出在启动人体应激反应中具备关键作用。

为了确认产生胆肾上腺皮质激素的神经元否影响脾脏，张旭等人利用光遗传学的方法性刺激这些神经元，并通过电生理记录神经元静电，评估这否不会影响脾神经的转录。这为脑-脾相连获取了至关重要的功能性证据，因为这种性刺激不会减少脾神经细胞的静电。

作者还报导称之为，诱导或除去其中任一脑区的产生胆肾上腺皮质激素的神经元，皆不会影响抗原静脉注射后浆细胞的构成。忽略，转录神经元则能增进浆细胞构成。

　　虽然这些基于环路的实验方法为脑-脾轴的不存在获取了关键证据，作者仍须要利用能转录大脑“焦虑中心”的必要介入措施来检验他们的模型。然而，杏仁核中央核和下丘脑室旁核神经元的起到通路不会让肾上腺在焦虑时黏液糖皮质激素，而糖皮质激素有可能具备免疫抑制的起到。

　　作者因此指出肾上腺黏液的糖皮质激素的浓度有可能各不相同焦虑的相当严重程度。为了防止糖皮质激素驱动的免疫抑制对作者的抗体产生分析产生阻碍，张旭等人将小鼠置放一个半透明高台，这种不道德情景只不会诱导小鼠再次发生中度焦虑。

静脉注射抗原后，被置放高台的小鼠产生了抗原特异性抗体，而置放能产生更加相当严重焦虑情景的小鼠则没产生抗体。作者证明了这种抗体产生依赖他们先前叙述脑环路中能产生胆肾上腺皮质激素的神经元。　　更加多的证据指出，免疫系统的紊乱对好几种神经精神障碍涉及不道德有自下而上的促进作用。

张旭和同事的研究从反方向获取了看法——大脑是如何自上而下调控免疫系统功能的。未来还必须更进一步研究来证实人体中否也不存在这样的脑-脾通路。

作者的研究工作说明了了一个令人振奋的新有可能，即转录特定脑区（通过不道德介入或利用神经调节技术展开选择性性刺激，如经颅磁性刺激）可以调控免疫系统。返回开篇提及的盖伦医生，他曾指出脾是大脑与身体相连的关键部位，这一观点是准确的。

但是他关于脾如何引发悲伤的观点，现在要让坐落于大脑如何调控增进复原的抗体的生产这一新的观点。

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