來(lái)自健康供體的人類(lèi)T淋巴細(xì)胞（或稱(chēng)T細(xì)胞）掃描電鏡圖。 [圖片來(lái)源：美國(guó)國(guó)立過(guò)敏和傳染病研究院（NIAID）]

美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院下屬機(jī)構(gòu)——美國(guó)國(guó)立神經(jīng)疾病和腦卒中研究院（National Institute of Neurological Disorders and Stroke，NINDS），發(fā)現(xiàn)了一種特殊的前線防御機(jī)制，可限制嗅球的感染并保護(hù)嗅球神經(jīng)元免受感染造成的損害。嗅球是鼻腔神經(jīng)元對(duì)吸入氣體做出反應(yīng)，并將信號(hào)傳遞至大腦的一個(gè)區(qū)域。雖然鼻腔神經(jīng)的位置和與外界的接觸使其容易成為空氣中病毒的感染目標(biāo)，但病毒性呼吸道感染很少會(huì)通過(guò)嗅球感染大腦并導(dǎo)致致命性腦炎。該研究結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)-免疫學(xué)》（Science Immunology）。

NINDS高級(jí)研究員Dorian McGavern博士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，利用可被熒光顯微鏡追蹤的特殊病毒，發(fā)現(xiàn)病毒感染被限制在鼻內(nèi)，不能通過(guò)嗅球擴(kuò)散到整個(gè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)。

McGavern 博士說(shuō)：“空氣傳播的病毒一直在挑戰(zhàn)我們的免疫系統(tǒng)，但我們很少會(huì)發(fā)現(xiàn)病毒感染引發(fā)的神經(jīng)疾病。這表明這個(gè)區(qū)域的免疫系統(tǒng)能夠很好地保護(hù)大腦?！?/p>

更多的實(shí)驗(yàn)表明，我們低估了小膠質(zhì)細(xì)胞幫助免疫系統(tǒng)識(shí)別病毒的能力，小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的免疫細(xì)胞，可抑制神經(jīng)元的損傷。神經(jīng)元與其他組織不同，大部分的神經(jīng)元不可再生，因此，這種節(jié)約神經(jīng)細(xì)胞的做法至關(guān)重要。

正因如此，中樞神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)化出多種防御機(jī)制，以抵御病原體。然而，當(dāng)空氣傳播的病毒被吸入時(shí)，這些病毒穿過(guò)鼻腔并作用于名叫嗅覺(jué)上皮的組織，這種組織負(fù)責(zé)我們的嗅覺(jué)。嗅覺(jué)系統(tǒng)邊緣的神經(jīng)元通過(guò)鼻腔內(nèi)側(cè)的骨頭伸出細(xì)小的突起。這些突起內(nèi)聯(lián)大腦，傳遞空氣中的氣味信息。嗅覺(jué)上皮的神經(jīng)元也為病毒提供了直通大腦的便捷途徑，可繞過(guò)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的屏障。

McGavern博士說(shuō)：“如果病毒通過(guò)氣道感染神經(jīng)元的突起，病毒就有機(jī)會(huì)進(jìn)入大腦，最終引發(fā)腦炎或腦膜炎。我們非常想了解在鼻腔嗅覺(jué)神經(jīng)元（其末端為嗅球）與大腦其他部位的連接處形成的免疫反應(yīng)?！?/p>

McGavern博士的團(tuán)隊(duì)成功證明，CD8 T細(xì)胞是免疫系統(tǒng)的一部分，負(fù)責(zé)控制病毒感染，它在保護(hù)鼻腔組織感染后的大腦中發(fā)揮重要作用。他的團(tuán)隊(duì)通過(guò)先進(jìn)的顯微鏡實(shí)時(shí)觀察CD8 T細(xì)胞如何保護(hù)大腦免受鼻病毒感染。

有趣的是，CD8 T細(xì)胞似乎并不會(huì)直接與神經(jīng)元（主要是受感染的細(xì)胞群）反應(yīng)，反而與小膠質(zhì)細(xì)胞作用。小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的免疫細(xì)胞，它們像吸塵器一樣清除細(xì)胞碎片和死細(xì)胞物質(zhì)。病毒感染發(fā)生后，小膠質(zhì)細(xì)胞像是被感染了一樣，從周?chē)h(huán)境中吸收病毒物質(zhì)并呈遞給免疫系統(tǒng)。

通過(guò)這種方式，受感染的嗅覺(jué)神經(jīng)元能將病毒顆?！皞鹘o”小膠質(zhì)細(xì)胞，然后由T細(xì)胞檢測(cè)。隨后，T細(xì)胞做出反應(yīng)，釋放抗病毒分子，清除神經(jīng)元的病毒而無(wú)需殺傷細(xì)胞。因?yàn)樾∧z質(zhì)細(xì)胞屬于可再生的細(xì)胞類(lèi)型，從進(jìn)化的角度來(lái)看，這種相互作用十分有意義。

McGavern博士說(shuō)：“免疫系統(tǒng)進(jìn)化出不惜一切代價(jià)保護(hù)神經(jīng)元的策略。這里我們表明，小膠質(zhì)細(xì)胞通過(guò)與T細(xì)胞作用，能代受對(duì)神經(jīng)元的打擊，然后讓抗病毒程序發(fā)揮作用。”

最近的COVID-19瘟疫，引起人們對(duì)呼吸道病毒感染的大量關(guān)注。McGavern博士強(qiáng)調(diào)，盡管新冠病毒并沒(méi)有被納入這些實(shí)驗(yàn)，但它產(chǎn)生的一些癥狀表明，本文描述的相似機(jī)制可能會(huì)發(fā)揮作用。

“與新冠病毒感染相關(guān)的一些癥狀中，有一種癥狀十分有趣，即許多人失去味覺(jué)和嗅覺(jué)。這表明，冠狀病毒不僅是一種呼吸道病原體，而且很可能傾向于針對(duì)或破壞嗅覺(jué)神經(jīng)元?！?/p>

值得注意的是，無(wú)論是新冠病毒、研究中使用的病毒還是其他相似的病毒，嗅覺(jué)神經(jīng)元的大面積感染都可能會(huì)破壞我們的嗅覺(jué)。然而，與中樞神經(jīng)系統(tǒng)其他的神經(jīng)元不一樣，這些始于鼻腔、止于大腦的嗅覺(jué)神經(jīng)元，在感染清除后可以再生。

McGavern博士解釋說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)的免疫反應(yīng)，既不能保護(hù)嗅覺(jué)神經(jīng)元，也不能保護(hù)嗅覺(jué)。這不一定是一個(gè)長(zhǎng)期問(wèn)題，因?yàn)橐坏┎《颈惶幚?，這些神經(jīng)元可被替換。最關(guān)鍵的是保護(hù)大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)不患腦炎或腦膜炎——而隨著時(shí)間推移，嗅覺(jué)往往能被修復(fù)?！?/p>

McGavern博士補(bǔ)充道，鑒于小膠質(zhì)細(xì)胞在激活抗病毒反應(yīng)中的重要性，致其損耗或功能喪失的因素，可能將增加中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染的可能性。

翻譯：陳振翀

審校：巢栩嘉

引進(jìn)來(lái)源：美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院

引進(jìn)鏈接：https://medicalxpress.com/news/2020-06-microglia-olfactory-bulb-nose-brain.html