病原细菌引起疼痛,并利用疼痛抑制免疫系统

摘 要:

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌引起的侵入性皮肤感染及其他的严重疼痛性感染所造成的疼痛,并非由于身体免疫反应所导致,而是由侵入细菌自身诱导产生。这表明病原细菌能引起疼痛,并可利用神经元来抑制免疫系统,帮助增强细菌的毒力,从而使细菌能够利用机体的保护性机制来获益。

关键词: ,

Nature杂志发表了一篇论文,研究人员利用小鼠模型进行研究,发现耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)引起的侵入性皮肤感染及其他的严重疼痛性感染所造成的疼痛,似乎并非如从前认为的那样是由于身体免疫反应所导致,而是由这些侵入细菌自身诱导产生。并且,他们的研究证实一旦痛觉神经元“感知”这些细菌,它们会抑制免疫系统,有可能帮助增强细菌的毒力。

这有可能改变医生们思考如脑膜炎、坏死性筋膜炎、泌尿道感染、龋齿和肠道感染等各种侵入性、疼痛性感染的方式。

“如果我们能够阻断感染组织的疼痛,并且能阻止痛觉神经对免疫系统的抑制作用,可能有助于更好地治疗细菌感染。”研究的第一作者、波士顿儿童神经生物学项目部Clifford Woolf博士实验室神经免疫学家Isaac Chiu说。

在启动这项研究之前,科研人员曾将感觉神经元与免疫细胞放在一个培养皿中培养,观察感染过程中它们如何相互作用。结果神经元立刻对细菌做出了反应。这激励了他们转向研究活体皮肤感染模型。

痛觉神经元一旦受到细菌激活便会抑制免疫系统,这样的结果出乎所有科研人员的意料之外,通常人们认为这应该会增强免疫系统。

为什么激活的痛觉神经元会试图去削弱对感染的免疫反应?科研人员认为,神经元正在致力于保护组织免受炎症免疫反应造成的进一步伤害——细菌可能利用了一种保护性机制来让它们获利。

在研究中,专家们检测了葡萄球菌皮肤感染小鼠的疼痛、组织肿胀、小鼠体内的免疫细胞及活菌数量。他们发现疼痛水平与活菌数量密切相关,并在组织肿胀达到最大之前到达高峰,疼痛的原因在于细菌,而不是局部的炎症反应。研究小组还证实了细菌、痛觉神经元与免疫系统关键细胞之间的信号沟通。

一、细菌与神经元对话

研究表明,金黄色葡萄球菌分泌了两种化合物与感觉神经元沟通,诱导疼痛。

1、N-甲酰基肽(N-formyl peptides):痛觉神经元携带着检测这些肽的受体:FPR1受体。当小鼠不能生成这些受体时,它们的疼痛反应减轻。

2、成孔毒素(Pore-forming toxin):其他病原细菌也分泌这些蛋白质,它们处于感觉神经末梢,在细胞膜上形成大孔让离子进入到细胞中,触发神经发出疼痛信息。成孔毒素被称作为α毒素,已知可以帮助金黄色葡萄球菌传播至皮肤和肺。

研究表明,通过阻断FPR1受体,阻断感觉神经元上的α毒素 (ADAM10) 受体,或通过这些孔传递药物,有可能成为阻断疼痛信号的新方法。这些方法还有可能阻止神经元抑制免疫反应,但这还有待证实。

二、抑制免疫系统

进一步的小鼠实验表明,在局部感染位点感觉神经元以两种方式抑制了免疫反应,有可能使得细菌得以繁殖:

1、天然免疫:激活的痛觉神经元减少了中性白细胞和单核细胞的趋化作用。当在小鼠体内通过遗传技术除去这些神经元时,免疫细胞的数量增多。神经元是通过一些肽分子与免疫细胞对话的。例如,一种叫做CGRP的分子阻止了巨噬细胞生成TNF-α,这一重要的信号可以召集免疫防御对抗细菌。

2、引流淋巴结:通常情况下,入侵细菌的抗原会从感染位点引流到淋巴结,在那里T细胞和B细胞聚集,产生第二波免疫反应。研究小组证实,激活的痛觉神经元减少了T细胞和B细胞迁移到淋巴结。在除去痛觉神经元的感染小鼠体内,淋巴结中有更多的T细胞和B细胞。

研究人员计划进一步研究疼痛-细菌-免疫系统之间的关系,探讨能阻断毒力细菌感染引起的疼痛,并可能对抗免疫抑制的治疗。

研究发现免疫系统的主要部分并非是感染过程中疼痛的必要条件,而细菌自身才是许多疼痛的根源。在感染过程中治疗疼痛,我们或许需要更多的考虑如何阻断致病病原本身,而不仅仅是免疫/炎症信号通路。研究人员还发现激活后的感觉神经元抑制了免疫系统,这表明病原细菌能引起疼痛,并可利用神经元来抑制免疫系统,从而使细菌能够利用机体的保护性机制来获益。

    日期:2014年03月02日  分类:免 疫
    A+

除注明外,本站内容由 细菌之家 原创或整理,转载请注明出处及链接。

本文永久链接: http://www.bacteria.cn/html/2014/232.html

  • 请您留言:专业水平所限,谬误之处在所难免。如您发现不正之处,请在下面留言,谢谢!

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen:

图片 表情