關於神經調控免疫系統，兩篇Nature想到一起去了！

先天淋巴細胞（綠色）圍繞著腸道（紅色）圖片來源 Henrique Veiga-Fernandes

9月6日Nature在線發表了兩篇很相似的文章，題目都很容易讓人看花了眼。這兩篇文章都涉及神經系統和免疫系統的協作，也都圍繞一個單詞——neuromedin U 。

neuromedin U 叫做神經介質U，是在神經介質中最後被發現的多肽，因其能讓子宮收縮而得名。神經介質U廣泛地分布於哺乳動物腸胃道、泌尿生殖和中樞神經系統的神經元中，一個重要的生物活性是刺激平滑肌收縮。人們對它的生理功能還了解得不多。不過從它的分布上來看，可以推斷其功能應該是強大而多樣化的。Nature上的這兩篇文章在此方面揭開了一個角。

里斯本大學等單位發現腸神經系統調節淋巴細胞的介質

題為「Neuronal regulation of type 2 innate lymphoid cells via neuromedin U」的文章是葡萄牙里斯本大學和Champalimaud未知研究中心等單位的研究人員發表的，說的是腸神經系統通過神經介質U來調節2型先天淋巴細胞（ILC2）。

先天淋巴細胞在出生時就被人體攜帶，並不是通過免疫反應而產生的；是抵抗過敏炎症反應、寄生蟲感染、表皮細胞損傷修復以及脂類代謝的重要元件。科學家們首先從顯微照片中發現小鼠腸道粘膜神經元和ILC2細胞是在一起的。這裡就提出了一個科學問題：既然「在一起」，那能不能交流？細胞間的交流往往通過配體-受體進行。於是研究人員就分析了各種先天淋巴細胞和T細胞的全基因組轉錄譜，僅僅在ILC2中發現有神經介質U的受體（Nmur1）。

為了進一步證實神經元通過神經介質U和ILC2作用，他們用寄生蟲來感染缺乏神經介質U受體的小鼠和正常對照的小鼠。在正常小鼠中立即觸發ILC2針對寄生蟲的免疫反應，而突變小鼠的神經系統聯繫不上ILC2，果真沒有辦法抵抗寄生蟲了。

為了便於理解，他們在文末附上了ILC2和神經系統如何通過神經介質U聯合作用抵抗寄生蟲的分子機理圖。

科學家們表示這是迄今為止看到的最為快速和最為強大的免疫反應之一，只需要幾分鐘，而疫苗接種的免疫反應要幾周。另外在這項發現之前沒有人能夠想像得到神經系統協調、管理和控制著整個有機體中的免疫反應，是一個大突破。

巧合的是康奈爾大學也用類似手段發現同樣的結果

非常巧合的是美國康奈爾大學等單位的研究人員也發現ILC2和名為膽鹼能神經元的神經細胞近距離地在一起，進而探索先天淋巴細胞是否和神經元相互作用，發表了題為「The neuropeptide neuromedin U stimulates innate lymphoid cells and type 2 inflammation」的文章。

類似地，康奈爾的科學家們對先天性淋巴細胞進行了RNA-seq和 KEGG通路分析，也發現只有ILC2表達神經介質U的受體（Nmur1）。為了證實神經介質U是否激活ILC2，他們分離了小鼠的淋巴細胞，在有和沒有神經介質U的狀況下進行觀察，發現神經介質U能通過激活IL-5 和IL-13的表達而起作用。

他們所做的小鼠實驗是以已感染寄生蟲的小鼠為對象，當給感染小鼠注射神經介質U時就會激發機體強有力的免疫反應，而對小鼠進行工程化修飾使其缺乏神經介質U受體的時候，小鼠就會對寄生蟲感染非常敏感。同樣證實了神經介質U對免疫細胞和免疫反應的促進作用。

不僅是巧合更是科學思維導致的必然性

在過去的二十年中，人們發現神經系統在調節免疫平衡和炎症方面發揮了重要作用，這種神經系統和免疫系統在損傷或病程方面的相互作用日益受到重視：初級和次級免疫器官如骨髓和淋巴結等都受傳入和傳出神經支配。腦可以通過自主神經系統調控免疫功能，如交感神經支配導致淋巴細胞增殖、巨噬細胞活動以及細胞因子生成等過程。

但這些研究一般集中在脾臟、淋巴、骨髓等免疫器官上，在腸道里發現神經系統調節淋巴細胞是一個重大的發現，對於腸道炎症的臨床治療也多提供了一條思路。由於廣泛存在於腸胃道的神經介質就是neuromedin U，從它著手研究腸道的神經系統和免疫系統的相互作用是一個很好的突破口，所以Nature同期出現兩篇類似的文章除了投稿的巧合，更多是科學思維導致的必然性。

參考資料

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