抗生素類藥物曾是人類對抗諸多疾病的“秘密武器”，但由于細菌對抗生素耐藥性的不斷增強，抗生素逐漸走下了“神壇”，為此亟需不斷尋求新的方法來應對細菌感染。
近日，《Plos Pathogens》雜志發(fā)表了一篇題為UPEC kidney infection triggers neuro-immune communication leading to modulation of local renal inflammation by splenic IFNγ的文章，揭示了神經(jīng)系統(tǒng)感知局部細菌感染并迅速激活免疫反應的新機制。
在傳統(tǒng)印象里，神經(jīng)系統(tǒng)只是信息的接收者和傳遞者，然而它其實并沒有如此“單純”。新研究發(fā)現(xiàn)，當遭遇細菌侵襲后，人體神經(jīng)組織就會啟動 “感知和警報”系統(tǒng)，在感染數(shù)小時內(nèi)將預警信息快馬加鞭的遞送給身體各組織器官。
為了提供神經(jīng)系統(tǒng)“雷厲風行”的有效證據(jù)，科研人員構建了高度技術性的體內(nèi)感染模型，分析了腎臟感染觸發(fā)脾臟感染的連鎖反應時間。發(fā)現(xiàn)在腎臟發(fā)生尿毒癥性大腸桿菌（UPEC）感染的4小時內(nèi)，就會在脾臟會觸發(fā)IFNγ反應。
然而有趣的是，研究數(shù)據(jù)或暗示，由腎臟感染觸發(fā)的器官間的相互通訊可能不受典型的體液炎癥途徑驅動，這激發(fā)了研究人員對其他信號傳導途徑的興趣：脾臟到底是如何如此迅速地知道腎臟被感染的呢？
研究人員對腎臟中的感覺神經(jīng)進行了染色后發(fā)現(xiàn)，腎臟被細菌感染后，一種細菌所表達的特定毒素“alpha-溶血素”就會直接或間接的激活神經(jīng)元，導致脾臟中IFN gamma增加，并使UPEC感染的腎上皮細胞產(chǎn)生炎癥信號，從而利用脾神經(jīng)將信息傳送至脾臟。
研究人員對腎臟中的感覺神經(jīng)進行了染色后發(fā)現(xiàn)，腎臟被細菌感染后，一種細菌所表達的特定毒素“alpha-溶血素”就會直接或間接的激活神經(jīng)元，導致脾臟中IFN gamma增加，并使UPEC感染的腎上皮細胞產(chǎn)生炎癥信號，從而利用脾神經(jīng)將信息傳送至脾臟。
接下來，研究人員想一探細菌性腎臟感染激活感覺神經(jīng)系統(tǒng)的確切分子機制到底為何。
早期研究發(fā)現(xiàn)，UPEC 外毒素α-溶血素（HlyA）可在體內(nèi)表達，并會對腎臟感染的早期動力學產(chǎn)生影響。為此，研究人員分離了原代背根神經(jīng)節(jié)（DRG）細胞，并用UPEC菌株LT004直接感染DRG細胞。
研究發(fā)現(xiàn) HlyA可以通過直接刺激神經(jīng)免疫軸，或通過感染腎上皮細胞釋放胞外ATP（eATP）間接觸發(fā)全身性免疫調節(jié)反應。因此HlyA的表達對于細菌感染后觸發(fā)腎臟和脾臟之間神經(jīng)驅動很重要。
研究發(fā)現(xiàn) HlyA可以通過直接刺激神經(jīng)免疫軸，或通過感染腎上皮細胞釋放胞外ATP（eATP）間接觸發(fā)全身性免疫調節(jié)反應。因此HlyA的表達對于細菌感染后觸發(fā)腎臟和脾臟之間神經(jīng)驅動很重要。
在細菌感染早期，作為免疫監(jiān)視與免疫調節(jié)反應的傳令兵，神經(jīng)系統(tǒng)功不可沒。這項研究充分突出了神經(jīng)系統(tǒng)在細菌感染早期的重要性。在后抗生素時代，通過神經(jīng)系統(tǒng)調控細菌感染或能成為檢測或控制感染的一種新方式。
