控制疾病症状的脑细胞

当你受到感染时，你的身体会发生很多变化。除了免疫系统的活动外，生理和行为上的变化也有助于摆脱感染。这些症状包括发烧、食欲不振、寻求温暖和疲劳。这些症状是由大脑控制的，而不是免疫系统。但目前还不清楚大脑中哪些神经元控制着这些变化，以及它们如何知道身体何时受到感染。

由哈佛大学凯瑟琳·杜拉克博士领导的由美国国家卫生研究院资助的研究小组开始确定老鼠大脑中哪些神经元参与了对感染的反应。他们的研究结果发表在自然2022年6月8日。

为了诱发疾病，研究人员给小鼠注射了一种模拟感染的炎症剂。这样做会激活下丘脑腹侧视前区(VMPO)的细胞。下丘脑是大脑中负责调节体温、饥饿感和昼夜节律等功能的区域。被激活的细胞包括神经元细胞和非神经元细胞。它们位于大脑的底部，靠近分子可以穿过血脑屏障的区域。神经元有接收附近非神经元细胞产生的各种免疫信号的受体。

研究小组在老鼠体内改造了这些神经元，使它们能被化学信号激活。激活这些神经元会使老鼠的体温升高，使它们吃得更少，寻找更温暖的环境，就好像它们感染了一样。研究人员还尝试选择性地杀死这些神经元。这可以防止老鼠发烧或寻求更温暖的环境来应对感染。

研究小组随后确定了VMPO神经元发送信号的大脑区域。他们在老鼠身上设计了这些连接，让它们在被特定颜色的光照射时激活。激活与下丘脑某个部分的连接会增加体温。激活下丘脑的不同部分会减少小鼠的食量。

结果表明，这些VMPO神经元作为一个枢纽，协调对感染的各种生理反应。研究人员提出，当感染在血液中产生免疫信号时，这些信号会触发沿血脑屏障的细胞向大脑释放信号。来自这些细胞的信号会激活VMPO附近的神经元。被激活的神经元会提高体温，驱动寻求温暖，并降低食欲。

当疾病症状对人体健康构成威胁时，这一发现可能会带来逆转疾病症状的方法。“如果我们知道它是如何工作的，也许我们可以帮助那些有这些症状困难的患者，比如化疗患者或癌症患者，例如，他们食欲很低，但我们真的无能为力，”主要作者杰西卡·奥斯特豪特博士说。

研究人员计划进一步探索这些神经元在大脑中的连接位置。他们还希望探索神经元如何影响与疾病相关的其他生理或行为变化。