痛觉肠道神经元可以防止炎症

根据一项新的研究，感知疼痛的神经元通过调节生活在肠道中的微生物群落，保护肠道免受炎症和相关组织损伤。

　　

根据威尔康奈尔医学院（Weill Cornell Medicine）的研究人员的一项研究，感知疼痛的神经元通过调节生活在肠道中的微生物群落，保护肠道免受炎症和相关组织损伤。研究报告发表在10月14日的《细胞》杂志上。研究人员在一个临床前模型中发现，肠道中的痛觉神经元分泌一种名为P物质的分子，这种物质似乎可以通过增加肠道中有益微生物的数量来防止肠道炎症和相关组织损伤。研究人员还发现，在炎症性肠病(IBD)患者中，这些痛觉神经数量减少，其疼痛信号基因严重中断。IBD包括两种不同的疾病，克罗恩病和溃疡性结肠炎，据信影响着美国数百万人，通常是用直接针对免疫系统的药物治疗。科学家们现在认识到，肠道细菌和其他微生物也有助于调节肠道炎症。

近年来的研究表明，与大多数器官“连接”在一起的神经系统，似乎是身体屏障表面免疫系统的另一个强大调节器。在这项新研究中， Artis博士的团队专门研究了支配肠道神经末梢的疼痛神经元。这些支配肠道神经的疼痛神经元，其细胞体位于脊柱下部，表达一种叫做TRPV1的表面蛋白质，它是疼痛相关信号的受体。例如，TRPV1可以被高温、酸和辣椒化合物辣椒素激活，大脑将这种激活转化为一种灼痛感。研究人员发现，沉默肠道神经中的TRPV1受体，或删除表达TRPV1的神经元，会导致IBD小鼠模型中更严重的炎症和组织损伤，而激活这些受体则具有保护作用。

研究人员观察到，在TRPV1阻断的小鼠中，炎症和组织损伤的恶化与不同种类肠道细菌的相对种群的变化有关。当这种改变的细菌种群被移植到正常小鼠体内时，它引起了同样恶化的炎症和损伤易感性。相比之下，广谱抗生素治疗甚至可以逆转TRPV1阻断小鼠的这种易感性。这一结果表明，表达TRPV1的神经主要通过帮助维持健康的肠道微生物种群来保护肠道。

科学家们发现：表达TRPV1的神经元对微生物这种特定影响作用很大程度归因于神经分泌的一种叫做P物质的分子——他们观察到，这种物质本身可以逆转阻断TRPV1的大部分有害影响。实验还表明，神经元和微生物之间的信号是双向的——一些细菌可以激活表达TRPV1的神经，使它们产生更多的P物质。

为了证实其与人类的相关性，研究人员检查了IBD患者的肠道组织，发现TRPV1神经元的整体迹象较少，TRPV1和P物质基因活性不正常。“这些患者的痛觉神经受到了干扰，这可能加重了他们的慢性炎症，”文章作者之一的张博士说。

确切地说，P物质是如何对肠道微生物种群产生影响的，以及这些微生物是如何“反击”的，这些都是研究人员目前正在进行的研究中试图回答的问题。但目前的研究结果表明，下一代抗炎症性肠病和其他疾病的抗炎药物可能是针对神经系统的化合物。

“这些发现重塑了我们对慢性炎症疾病的认识，并开辟了一种全新的治疗干预方法，”该研究的资深作者、吉尔罗伯茨炎症性肠病研究所主任、弗里德曼营养和炎症中心主任、威尔康奈尔医学院免疫学迈克尔·科尔斯教授David Artis博士说。“目前很多消炎药只对部分患者有效，制药公司真的不知道为什么，”“也许这是因为，当谈到慢性炎症时，我们只看到了其中的一部分——现在，包括神经系统的作用在内的其余部分开始成为焦点。”

Dr. David Artis

该研究的第一作者、Artis实验室的博士后研究员张博士补充说:“确定了这些特定神经元影响微生物群的一种以前未知的感觉功能，增加了对宿主-微生物群相互作用的理解的新水平。”

Dr. Wen Zhang