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在腸道中,免疫細胞學會捍衛大腦

我們的大腦周圍的膜正與致命的感染永無休止地戰鬥,因為細菌不斷地試圖逃避監視的免疫細胞,並越過一種特殊的稱為腦膜的保護性屏障。在一項涉及小鼠和人體屍體解剖組織的研究中,美國國立衛生研究院和劍橋大學的研究人員表明,其中一些免疫細胞經過訓練,可以通過首先花費腸道時間來抵抗這些感染。

NINDS的資深研究員,該雜誌的共同作者,作者Dorian McGavern博士說:“這一發現開闢了神經免疫學的新領域,表明受腸道教育的產生抗體的細胞棲息並捍衛了圍繞中樞神經系統的區域。”這項研究發表在 性質.

可以通過以下三種方式保護中樞神經系統(CNS)免受病原體的侵害:淘金娛樂城膜屏障稱為腦膜,並由那些膜內的免疫細胞組成。中樞神經系統還通過專門的血管與人體其餘部分隔離,這些血管被血腦屏障緊密密封。但是,在硬腦膜(腦膜的最外層)中並非如此。該隔室中的血管沒有密封,大的靜脈結構(被稱為鼻竇)將緩慢移動的血液帶回到心臟。緩慢的血液流動和靠近大腦的結合需要強大的免疫保護功能,以阻止潛在的感染。

麥加維恩博士說:“免疫系統在硬腦膜上投入了大量資金。” “硬腦膜內的靜脈竇的作用就像排水箱一樣,因此,病原體可以在這裡積聚並可能進入大腦。免疫系統將在這個脆弱的區域建立營地是有道理的。”

在這項研究中,McGavern博士的團隊與英國劍橋大學M​​enna R. Clatworthy博士領導的實驗室的研究人員合作,研究了免疫細胞類型存在於小鼠腦膜外層的情況。和人類。他們發現的結果令人驚訝:以前曾有許多免疫細胞被教育製造針對特定微生物的抗體。這些產生抗體的細胞(稱為IgA細胞)通常存在於其他屏障中,例如肺和腸支氣管樹的粘膜。

麥加維恩博士說:“這一發現是完全出乎意料的。” “在我們的研究之前,尚未證明IgA細胞在穩態條件下存在於硬腦膜中。”

與正常對照小鼠相比,研究人員觀察到沒有微生物組的無菌小鼠的腦膜中幾乎沒有IgA細胞。然後,他們用無法在其他地方移動的微生物重建了這些小鼠的腸道,並證明腦膜IgA細胞的網絡已完全恢復。當用不同的微生物對無菌小鼠的皮膚進行重組時,不會發生這種情況,這表明腸道細菌對培養腦膜IgA細胞很重要。

下一步是進一步確認腸道來源leo娛樂城我的f細胞通博娛樂城通過查看IgA DNA序列來識別。整個體內可能存在數百萬種不同的IgA序列,可以檢測各種威脅。當這些序列中的兩個匹配時,表明正在比較的兩個單元格來自同一來源。

當研究人員將在腦膜中發現的IgA細胞的DNA序列與從腸道非常短的部分中獲得的DNA序列進行比較時,他們發現兩者之間有20%以上的重疊-遠遠超過了隨機機會。

麥加維恩博士說:“在如此小的腸子中,我們會看到腦膜中的細胞與細胞有如此大的重疊,這真是太了不起了。” “這些數據提供了更令人信服的證據,證明大腦受到了腸道內免疫細胞的保護。”

就像在大腦中一樣,腸壁被密封以防止其內容物洩漏到體內。當腸壁破裂時,會發生明顯的炎症和免疫系統激活。當研究人員在這項研究中有意破壞腸道時,他們發現腦膜有明顯反應,可以防禦血液中微生物的存在。

研究人員還研究了IgA細胞通過注入一種熒光形式的真菌在保護大腦免受已知感染中所起的作用,該真菌在正常情況下會導致腦膜中IgA細胞的強烈反應,從而類似於細菌一樣捕獲真菌。但是,在由於基因操作或在頭骨上施用消耗性藥物而不再擁有IgA細胞的小鼠中(因此只影響腦膜IgA細胞),這種真菌進入了腦組織,這對小鼠造成了致命的後果。所有治療的小鼠。

麥加維恩博士說:“通過簡單地從腦膜中去除IgA細胞,而又不影響任何其他免疫細胞,這種真菌已從受控制的病原體發展到引起致命的腦部感染。” “這清楚地表明了線上娛樂城局部免疫反應的程度。”

McGavern博士繼續解釋說,這些鼻竇中分泌抗體的細胞不會等待感染活躍,而是會不斷地抽出抗體以預期外來病原體。錫娛樂城註冊送500“始終在線”過程是免疫系統保護高度敏感區域的另一種方法。

當用抗生素對小鼠進行治療時,腦膜中IgA細胞的數量減少了,這表明即使在很短的時間內消耗掉體內的微生物也會降低免疫系統對感染的反應能力。同樣,隨著系統的不斷適應,預計微生物組的變化(例如由於區域飲食的變化)會影響IgA細胞的組成。

McGavern實驗室的未來工作將集中在允許對腦膜中IgA細胞進行持續教育和再教育的機制上。

參考:Fitzpatrick Z,Frazer G,Ferro A等。受腸教育的IgA漿細胞可保護腦膜靜脈竇。 性質2020年。doi:10.1038 / s41586-020-2886-4

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