肝-脑-肠神经弧维持肠道中调节性T细胞生态位

肠-脑轴是在胃肠道与大脑之间存在的相互调节的连接系统,肠道微生物群通过它们的组分直接或间接地影响宿主,释放和分泌功能性神经递质。中枢神经系统(CNS)和肠道菌群之间的相互作用,与炎症性肠病(IBDs)和中枢神经系统疾病的双向作用密切相关。尽管随着对神经免疫相互作用的理解有了新进展,但尚不清楚肠道和大脑如何进行交流以维持肠道免疫稳态。

最近,日本庆应义塾大学医学院研究组发现了一个新的肝-脑-肠神经弧,它可以维持肠道中调节性T细胞(Treg)的生态位。该研究发表于国际学术期刊《自然》杂志上。

研究人员报告了一个肝-脑-肠神经弧,它确保了肠道中外周调节性T细胞(pTreg)的正常分化和维持。肝迷走神经感觉传入负责间接感测肠道微环境,并将感觉输入传递至脑干的孤束核,最终到达迷走副交感神经和肠神经元。迷走神经感觉传入神经在肝传入水平的手术和化学扰动会损伤肠道抗原呈递细胞(APC)的醛脱氢酶(ALDH)表达和视黄酸(RA)合成,进而严重损害结肠pTreg细胞。但实验中毒蕈碱Ach受体(mAChR)的激活可直接诱导人和小鼠结肠APC中ALDH基因表达,而mAChR基因缺失会直接消除APC在体外的兴奋性。实验结果表明,这种新颖的肝-脑-肠神经弧可以调节pTreg细胞的数量并维持肠道稳态。

肝迷走神经传入扰动以毒蕈碱信号依赖方式加重小鼠结肠炎

研究揭示了一种外源性迷走神经反射活动,它连接肝脏迷走神经感觉传入、脑干、迷走神经传出,以及肠神经元,以刺激mAChR+ APCs并维持pTreg的储备。这个发现为肝脏和中枢神经系统介导的组织特异性免疫细胞适应提供了独特的见解,可调节肠道pTreg的水平,预防潜在的肠道炎症。在未来可开发出利用干预这种自主反馈-前馈系统的新的治疗策略,以治疗或预防肠道免疫系统疾病。

Nature 2020;585:591-596

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