大脑与胚胎免疫有关，指导对抗感染的“部队”的反应

由塔夫茨大学(Tufts University)生物学家领导的研究人员发现，发育中的胚胎的大脑会向新生的免疫系统提供信号，帮助其抵御感染，并显著提高胚胎在细菌挑战下的生存能力。研究人员利用青蛙胚胎发现，没有大脑的胚胎无法将免疫细胞的力量引导到受伤或感染部位，导致胚胎更快地死于感染。相比之下，大脑的存在至关重要地帮助引导免疫细胞到受伤部位，以克服细菌的威胁。这项研究今天发表在NPJ再生医学。

在发育中的胚胎中，两者都有大脑免疫系统还没有完全形成。免疫系统，就其本身而言，主要由细胞的“先天”系统组成，这些细胞对感染立即作出反应，不需要训练或产生抗体。然而，这些细胞需要信号来促使它们向感染部位移动并引发应答。

研究小组发现，大脑似乎对引导新生免疫系统的信号有所贡献。当愚蠢的青蛙胚胎被大肠杆菌感染，只有约16％的胚胎存活，而脑的存在受到感染的50％以上。通过以下遵循免疫细胞的标记，研究人员证实，由于缺失的大脑不知何种妨碍免疫系统的发展，因为免疫细胞的组成与或没有脑的组成相同。相反，他们发现效果是由于大脑向免疫细胞发送信号以朝向感染部位移动。

Michael Levin说:“我们发现，如果没有大脑的存在，巨噬细胞-先天免疫系统细胞可以吞噬细菌并摧毁它们以减少感染的负担，它们不能适当地迁移。”瓦内瓦尔·布什，塔夫茨大学艺术与科学学院生物学教授，哈佛大学维斯研究所副教授，塔夫茨艾伦发现中心主任，该研究的通讯作者。“没有了大脑和它的神经递质信号，基因表达和天生的免疫系统一旦活动出错，就会增加对细菌病原体的敏感性。”

感染期间胚胎脑信号传导的其他作用可包括诱导细胞反应，例如防止细胞死亡或减少炎症，这有助于防止感染的有害影响。

在进一步发育的无脑胚胎中也观察到免疫系统畸变。当研究人员追踪髓细胞他们发现，无脑胚胎中的骨髓细胞在受伤后聚集在远离受伤部位的地方。相比之下，具有完整大脑的正常胚胎中的髓细胞会堆积在受伤部位以帮助愈合。事实上，在无脑胚胎中，髓细胞倾向于聚集在异常、紊乱的外周神经网络周围，这也是大脑缺失的副产品，如早期研究所示。

一项对无脑胚胎基因表达异常的检查还指出，神经递质多巴胺(大脑中用于学习和动机的一种信号化学物质)减少，多巴胺可能在激活免疫方面发挥作用细胞迁移在感染的早期阶段迁移感染部位免疫细胞数量的缺失导致无脑胚胎更容易受到其致命影响。

“我们的研究结果证明了细菌-大脑-身体轴之间的深层联系:早期的大脑能够‘感知’致病菌，并针对其细胞和分子后果做出反应。感染塔夫茨艾伦发现中心的研究科学家II，也是这项研究的第一作者西莉亚·埃雷拉·林孔(Celia Herrera Rincon)说。

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