Nature：意想不到免疫细胞不“纯粹”，竟然对精细运动和代谢平衡起关键作用

　　

哥本哈根大学和伦敦帝国理工学院的研究人员在《Nature》杂志上发表的一项开创性研究得出结论，免疫细胞在控制运动和连接神经活动与代谢需求方面具有令人惊讶和关键的作用。这一发现为治疗运动障碍和代谢疾病开辟了令人兴奋的新途径。

你的身体由大约30万亿个细胞组成，每一个细胞都在维持你的生命和功能方面发挥着独特的作用。其中，有免疫细胞，以防御感染和帮助伤口愈合而闻名。直到现在。

哥本哈根大学和英国帝国理工学院在欧洲合作发现了一种特殊类型的免疫细胞，巨噬细胞，它在你的运动方式中起着未知的作用。哥本哈根大学神经科学系副教授兼组长Carmelo Bellardita说：“这项研究首次揭示，肌肉纺锤体内的巨噬细胞通过快速神经递质介导的机制积极参与运动控制，通常仅与神经元相关，挑战了巨噬细胞纯粹免疫细胞的传统观点。”

除了众所周知的免疫功能外，肌纺锤体中的巨噬细胞还具有两种新发现的作用：它们调节神经活动以控制运动，并将运动期间身体的代谢需求与神经活动结合起来。

这意味着巨噬细胞有助于微调肌肉收缩，为神经系统提供必要的反馈，并在体育活动中优化能量使用。

“巨噬细胞所在的肌肉纺锤体是肌肉内的微小传感器，可以帮助身体监测肌肉的拉伸或紧张程度。这些传感器在指导你的运动中起着至关重要的作用，”Carmelo Bellardita说。

例如，如果你闭着眼睛摸鼻子，肌肉纺锤体就会探测到你手臂肌肉的运动，并向你的大脑发送信号。这种反馈可以让你的大脑调整和控制动作，确保你的手能准确地摸到鼻子——即使没有视觉的帮助。

Carmelo Bellardita说：“这项研究通过证明巨噬细胞直接调节它们的活动，将免疫反应与运动功能结合起来，同时在运动过程中将能量需求与神经反应联系起来，为大脑如何整合感觉和行动增加了新的维度。”

新的治疗方法

为了找出巨噬细胞在控制运动中的作用，研究人员结合了不同的先进方法。

Carmelo Bellardita说：“我们结合小鼠交叉遗传学、光遗传学和电生理学技术，展示了肌肉纺锤体巨噬细胞如何通过谷氨酸信号激活感觉神经元，影响神经活动、肌肉收缩和运动。”

谷氨酸信号是一种与神经细胞相关的快速通信系统，在记忆、学习和运动等基本大脑功能中起着关键作用。

这些巨噬细胞利用谷氨酸调节感觉并激活肌肉。反过来，肌肉收缩产生谷氨酰胺，谷氨酰胺重新激活巨噬细胞，形成一个持续的反馈循环。这种复杂的机制突出了巨噬细胞在运动控制中作为免疫、感觉和代谢功能的关键整合者的作用。

Carmelo Bellardita说：“巨噬细胞在神经、代谢和免疫系统中的多重作用可能对不同类型的病理有深远的影响。”

在中风、帕金森病和糖尿病等疾病中，炎症、能量不足和神经回路中断加剧了疾病的进展，针对巨噬细胞功能障碍可能提供一种新的治疗途径。通过利用它们调节神经活动、微调能量平衡和修复组织的能力，这些免疫细胞可能成为减缓退化、恢复运动功能和改善代谢健康的关键角色。

Carmelo Bellardita说：“这项开创性的工作不仅重塑了我们对运动控制的理解，而且为解决免疫、神经和代谢功能障碍相互联系的本质的创新治疗奠定了基础。”