抗生素類藥物曾是人類對(duì)抗諸多疾病的“秘密武器”，但由于細(xì)菌對(duì)抗生素耐藥性的不斷增強(qiáng)，抗生素逐漸走下了“神壇”，為此亟需不斷尋求新的方法來應(yīng)對(duì)細(xì)菌感染。
近日，《Plos Pathogens》雜志發(fā)表了一篇題為UPEC kidney infection triggers neuro-immune communication leading to modulation of local renal inflammation by splenic IFNγ的文章，揭示了神經(jīng)系統(tǒng)感知局部細(xì)菌感染并迅速激活免疫反應(yīng)的新機(jī)制。
在傳統(tǒng)印象里，神經(jīng)系統(tǒng)只是信息的接收者和傳遞者，然而它其實(shí)并沒有如此“單純”。新研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)遭遇細(xì)菌侵襲后，人體神經(jīng)組織就會(huì)啟動(dòng) “感知和警報(bào)”系統(tǒng)，在感染數(shù)小時(shí)內(nèi)將預(yù)警信息快馬加鞭的遞送給身體各組織器官。
為了提供神經(jīng)系統(tǒng)“雷厲風(fēng)行”的有效證據(jù)，科研人員構(gòu)建了高度技術(shù)性的體內(nèi)感染模型，分析了腎臟感染觸發(fā)脾臟感染的連鎖反應(yīng)時(shí)間。發(fā)現(xiàn)在腎臟發(fā)生尿毒癥性大腸桿菌（UPEC）感染的4小時(shí)內(nèi)，就會(huì)在脾臟會(huì)觸發(fā)IFNγ反應(yīng)。
然而有趣的是，研究數(shù)據(jù)或暗示，由腎臟感染觸發(fā)的器官間的相互通訊可能不受典型的體液炎癥途徑驅(qū)動(dòng)，這激發(fā)了研究人員對(duì)其他信號(hào)傳導(dǎo)途徑的興趣：脾臟到底是如何如此迅速地知道腎臟被感染的呢？
研究人員對(duì)腎臟中的感覺神經(jīng)進(jìn)行了染色后發(fā)現(xiàn)，腎臟被細(xì)菌感染后，一種細(xì)菌所表達(dá)的特定毒素“alpha-溶血素”就會(huì)直接或間接的激活神經(jīng)元，導(dǎo)致脾臟中IFN gamma增加，并使UPEC感染的腎上皮細(xì)胞產(chǎn)生炎癥信號(hào)，從而利用脾神經(jīng)將信息傳送至脾臟。
研究人員對(duì)腎臟中的感覺神經(jīng)進(jìn)行了染色后發(fā)現(xiàn)，腎臟被細(xì)菌感染后，一種細(xì)菌所表達(dá)的特定毒素“alpha-溶血素”就會(huì)直接或間接的激活神經(jīng)元，導(dǎo)致脾臟中IFN gamma增加，并使UPEC感染的腎上皮細(xì)胞產(chǎn)生炎癥信號(hào)，從而利用脾神經(jīng)將信息傳送至脾臟。
接下來，研究人員想一探細(xì)菌性腎臟感染激活感覺神經(jīng)系統(tǒng)的確切分子機(jī)制到底為何。
早期研究發(fā)現(xiàn)，UPEC 外毒素α-溶血素（HlyA）可在體內(nèi)表達(dá)，并會(huì)對(duì)腎臟感染的早期動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生影響。為此，研究人員分離了原代背根神經(jīng)節(jié)（DRG）細(xì)胞，并用UPEC菌株LT004直接感染DRG細(xì)胞。
研究發(fā)現(xiàn) HlyA可以通過直接刺激神經(jīng)免疫軸，或通過感染腎上皮細(xì)胞釋放胞外ATP（eATP）間接觸發(fā)全身性免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)。因此HlyA的表達(dá)對(duì)于細(xì)菌感染后觸發(fā)腎臟和脾臟之間神經(jīng)驅(qū)動(dòng)很重要。
研究發(fā)現(xiàn) HlyA可以通過直接刺激神經(jīng)免疫軸，或通過感染腎上皮細(xì)胞釋放胞外ATP（eATP）間接觸發(fā)全身性免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)。因此HlyA的表達(dá)對(duì)于細(xì)菌感染后觸發(fā)腎臟和脾臟之間神經(jīng)驅(qū)動(dòng)很重要。
在細(xì)菌感染早期，作為免疫監(jiān)視與免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)的傳令兵，神經(jīng)系統(tǒng)功不可沒。這項(xiàng)研究充分突出了神經(jīng)系統(tǒng)在細(xì)菌感染早期的重要性。在后抗生素時(shí)代，通過神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控細(xì)菌感染或能成為檢測或控制感染的一種新方式。
