改变细胞因子就能改变情绪和行为？

医生们长期以来一直观察到一个令人费解的现象：在感染或自身免疫性疾病发作后，一些人会经历长时间的情绪波动、情绪失调和行为改变。

　　

医生们早就观察到一个令人困惑的现象：在感染发作或自身免疫疾病加重之后，有些人会出现长期的情绪波动、情绪失调和行为改变。然而，炎症、情绪和行为之间的精确联系一直难以捉摸。

如今，哈佛医学院和麻省理工学院的两项新研究于4月7日发表在《Cell》杂志上，详细描述了大脑与免疫之间复杂的相互作用过程，解释了这一早已被知晓但理解甚少的现象。

这些在小鼠身上进行的研究工作部分得到了美国国立卫生研究院的资助，它确定了这一现象的分子根源，并展示了被称为细胞因子的免疫分子是如何影响大脑活动的。

科学家们已经知道细胞因子会影响情绪和大脑功能，但迄今为止，这种影响在大脑中的发生方式和位置一直不清楚。新的研究绘制了一个细胞因子信号网络，这些信号与特定的大脑细胞相互作用，以调节情绪、焦虑和社会行为。

如果在进一步的动物和人类研究中得到证实，这些发现可能会为自闭症和焦虑症带来新的治疗方法。这些治疗方法将通过改变免疫化学物质来间接地平静免疫系统，而不是像传统的精神药物那样直接作用于大脑。那些药物必须穿过保护性的血脑屏障才能直接改变大脑化学物质，而新的方法可以通过从大脑外部调节免疫信号来发挥作用。

“我们确定了细胞因子受体在大脑中的工作位置和方式，开始解开神经系统和免疫系统之间复杂的相互关系，以及这种复杂相互作用对情绪和行为的影响。我们希望这些见解最终能为自闭症和焦虑症等疾病带来新的治疗方法，”哈佛医学院布拉瓦尼克研究所免疫学副教授、这两项研究的共同资深作者Jun Huh说。

免疫分子改变大脑的“恐惧中心”反应

在其中一项研究中，研究人员发现细胞因子作为大脑信使，通过靶向大脑的恐惧中心——一个名为杏仁核的区域来调节焦虑，该区域涉及处理恐惧和压力等情绪。

在小鼠实验中显示，两种细胞因子IL-17A和IL-17C增加了杏仁核的活动。当这些分子的水平上升时，小鼠表现出相应的焦虑行为增加，例如避免开阔空间和减少探索。

令人惊讶的是，阻断细胞因子IL-17A的受体会导致IL-17A和IL-17C水平上升，增强杏仁核的活动并加剧焦虑行为。相反，一种抗炎细胞因子IL-10产生了相反的效果，使杏仁核的神经元平静下来并减少焦虑。这些发现表明，炎症驱动的和抗炎信号直接与大脑细胞相互作用，以塑造情绪和行为。

免疫分子精准靶向特定大脑受体

在另一项研究中，研究人员发现某些细胞因子——IL-17A、IL-17B、IL-17E和IL-17F——增强了具有自闭症特征的小鼠的社会行为。通常，这些小鼠表现出较少的社会兴趣，但在给予这些细胞因子后，它们与其他小鼠的互动增加，并且重复行为减少。

IL-17E作为一个关键角色出现，它结合特定的大脑受体以促进社交互动。在表现出自闭症行为的小鼠中，细胞因子IL-17A似乎通过提高IL-17E水平间接增强了社会行为。令人惊讶的是，研究团队还发现IL-17E是由大脑内的神经元自身产生的，这一发现挑战了之前的假设，并为研究开辟了新的途径。

鉴于IL-17E是由神经元自身产生的，并且能够直接改变它们的活动，研究人员表示，它可能作为一种神经调节剂发挥作用，类似于其他两种大脑化学物质——血清素和多巴胺。血清素被称为“感觉良好”的神经递质，与放松有关，而多巴胺在动机和愉悦中发挥作用。这可能有助于解释该团队之前的研究结果，即发热引起的炎症可能会缓解一些自闭症儿童中观察到的某些症状。

综合两项研究的发现，研究团队指出，大脑和免疫系统之间存在着复杂而强大的相互作用。

“总体而言，我们的结果突出了免疫信号在通过特定大脑通路塑造情绪和行为方面的重要作用。”麻省理工学院皮考尔学习与记忆研究所和大脑与认知科学系副教授、共同资深作者Gloria Choi说。

未解决的问题和下一步

这两项新研究的发现标志着对大脑-免疫相互作用理解的一大步，但关键问题仍然存在。最显著的是，这些机制是否以及如何适用于人类。

另一个悬而未决的问题是：细胞因子如何穿过通常保护大脑免受血液中有害物质的血脑屏障？一种理论认为，慢性炎症会削弱这一屏障，使其更具渗透性——这是一个值得进一步研究的领域。

如果研究人员能够通过改变细胞因子来调节情绪和社会行为，这种方法可能会为焦虑症和自闭症相关疾病提供一种有吸引力的治疗选择。

Lee, B., et al. (2025). Inflammatory and anti-inflammatory cytokines bidirectionally modulate amygdala circuits regulating anxiety. Cell. 

Lee, Y., et al. (2025). Brain-wide mapping of immune receptors uncovers a neuromodulatory role of IL-17E and the receptor IL-17RB. Cell.