Nature：为什么在生病时你只想躺着？

当我们感到不舒服的时候，我们往往会少吃、少喝、少运动。如今，一项新的研究精确定位了控制这些反应（不适行为）的神经元簇。

　　

当我们感到不舒服的时候，我们往往会少吃、少喝、少运动。这并不是人类特有的——大多数动物在对抗感染时都会减少这三种行为。

如今，一项新的研究精确定位了控制这些反应（不适行为）的神经元簇。通过激发小鼠的免疫反应，研究人员证明，脑干中的特定细胞群可以有效诱导三种提示性的不适行为。此外，抑制这些神经元会减弱不适反应的每个行为元素。

这项研究成果发表在《Nature》杂志上，它将炎症与调节行为的神经通路直接关联起来，为免疫系统如何与大脑相互作用提供了深入的见解。

洛克菲勒大学的Jeffrey M. Friedman教授表示：“我们仍处于试图了解大脑在感染中的作用的早期阶段。不过有了这些结果，我们现在有了一个独特的机会来询问：当你生病时，你的大脑是什么样子的？”

不适行为（sickness behavior）已被证明在帮助动物恢复中起重要作用。之前的研究证实，在动物生病时强迫其进食会显著增加死亡率。“感染期间的这些行为变化对生存来说真的非常重要，”第一作者Anoj Ilanges说，他曾是Friedman实验室的研究生，目前在霍华德休斯医学研究所工作。

然而，人们一直不清楚大脑是如何协调这种关系的，也就是说，在感染发生后不想吃饭，只想躲在被窝里。于是，Friedman和Ilanges着手绘制小鼠不适行为背后的大脑区域。

研究小组首先将小鼠暴露在脂多糖（LPS）中，这是细菌细胞壁中的一种组分，可以激活免疫系统，并有效诱导不适行为。在注射LPS后不久，脑干中的迷走神经背侧复合体区域活动激增，这些神经元表达神经肽ADCYAP1。为了证实他们找到了正确的脑细胞，研究人员随后激活了健康小鼠的这些神经元，他们发现小鼠吃、喝、走动的次数都减少了。相反，当ADCYAP1神经元失活时，LPS对这些行为的影响显著降低。

“我们不知道是相同的神经元还是不同的神经元控制着每种行为，”Friedman说，“我们惊讶地发现，单一的神经元群体似乎调节着不适反应的每一个组成部分。”

不过，研究人员对这个脑干区域参与调节不适行为并不感到惊讶。迷走神经背侧复合体是中枢神经系统中为数不多的十字路口之一，那里没有血脑屏障，血液中的循环因子就能将信息直接传递给大脑。

“这个区域已成为大脑的一种警报中心，它会传递有关反感或有毒物质的信息，让相关食物的摄入量减少，”Friedman说。

在未来的几个月里，Friedman在洛克菲勒大学的团队打算将这些发现纳入他们的总体目标，即了解调节进食行为的生理信号和神经回路。他们特别感兴趣的是，为什么经过改造的贪吃小鼠在受到细菌感染时也会停止进食。

与此同时，Ilanges计划研究大脑中的其他区域在应对感染时所起的作用。“我们观察了大脑的一个区域，但还有许多其他区域随着免疫反应而被激活，”他谈道。“这打开了一扇门，让我们了解在感染期间，大脑总体上在做什么。”

原文检索

Ilanges, A., Shiao, R., Shaked, J. et al. Brainstem ADCYAP1+ neurons control multiple aspects of sickness behaviour. Nature 609, 761–771 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05161-7