小鼠腹腔的迷走神经可分泌神经递质乙酰胆碱，调控淋巴细胞 ILC3 增加 PCTR1 的产生和分泌，增强免疫系统的抗菌功能。

来源 the conversation

翻译 严冰

审校 董堃

大脑不仅控制我们的思维意识和基本的身体机能，近期的研究表明，它还能调控机体对细菌感染的防御反应。PCTR1 是人体内一种可帮助白细胞杀死细菌的保护性分子，大脑可以通过促进大量 PCTR1 的产生来调节机体的免疫反应。

我们的身体每时每刻都在与细菌接触。大部分情况下，这些细菌对身体健康都不构成威胁，因为人体的固有免疫系统架起一道道免疫防线（如粘膜系统），阻止细菌进入。但在某些特殊情况下，例如免疫系统衰弱或是停止工作时，细菌很可能会侵入机体造成感染，严重时甚至会出现脓毒血症，导致机体死亡。

上世纪20年代，青霉素的发现为细菌感染的治疗开创了新的纪元。有了抗生素，我们不再只能依赖于自身的免疫系统来清除细菌；相反，我们还可以利用抗生素抑制细菌生长繁殖的功能，为免疫系统提供足够的反应时间。

青霉素是众多抗生素中第一个被用来抗击细菌感染的。然而，在过去几十年中，抗生素的抗菌能力变得十分有限并且越来越多的细菌菌株都对抗生素产生了抗性。细菌的耐药性促使科学家们寻找治疗细菌感染的其他方法。

因此，我们将目光转向中枢神经系统（大脑，脊髓和视神经）。已经有一些研究指出大脑不仅仅只有控制思维意识的功能，例如在我们的研究中发现，切断小鼠右迷走神经会导致小鼠抵抗大肠杆菌感染的能力严重下降。

随着进一步研究，我们发现抗菌能力下降的同时伴有 PCTR1 蛋白的显著降低。PCTR1（protectin conjugate in tissueregeneration 1，组织再生相关保护素1）是一类特殊的前炎症调节因子，用于调控机体对炎症的反应。它由白细胞产生其底物为来自鱼油的重要脂肪酸——二十二碳六烯酸。此外，我们还发现PCTR1 的下降会削弱巨噬细胞杀死大肠杆菌的能力。

根据已有的研究表明炎症状态下迷走神经会在腹腔调控白细胞，因此我们进一步了研究小鼠迷走神经如何调控 PCTR1 水平的。研究发现，迷走神经释放神经递质乙酰胆碱促使一种固有淋巴细胞促使 PCTR1 的产生增加；PCTR1 反过来也能调节巨噬细胞寻找和杀死细菌的能力。

当我们在切断迷走神经的小鼠体内注射 PCTR1 时，发现 PCTR1 能修复巨噬细胞的杀菌能力，抑制炎症反应，并且促进细菌感染的消退。

该研究结果说明，我们可以利用 PCTR1 之类的分子帮助机体提高自身清除细菌的能力，而非一味依赖于抗生素。这为今后的抗细菌感染研究提供了非常大的可能空间，尤其是在细菌耐药性日趋严重的今天。

文章来源

https://theconversation.com/how-the-brain-helps-the-body-fight-bacteria-70833

论文基本信息

【题目】Vagal Regulation of Group 3 Innate LymphoidCells and the Immunoresolvent PCTR1 Controls Infection Resolution

【作者】Jesmond Dalli, Romain A. Colas, HildurArnardottir, Charles N. Serhan,

【期刊】Cell Immunity

【日期】17 Jan 2017

【DOI】http://dx.doi.org/10.1016/j.immuni.2016.12.009

【摘要】Uncovering mechanisms that control immuneresponses in the resolution of bacterial infections is critical for thedevelopment of new therapeutic strategies that resolve infectious inflammationwithout unwanted side effects. We found that disruption of the vagal system inmice delayed resolution of Escherichia coli infection. Dissection of the rightvagus decreased peritoneal group 3 innate lymphoid cell (ILC3) numbers andaltered peritoneal macrophage responses. Vagotomy resulted in an inflammatoryperitoneal lipid mediator profile characterized by reduced concentrations ofpro-resolving mediators, including the protective immunoresolvent PCTR1, alongwith elevated inflammation-initiating eicosanoids. We found that acetylcholineupregulated the PCTR biosynthetic pathway in ILC3s. Administration of PCTR1 orILC3s to vagotomized mice restored tissue resolution tone and host responses toE. coli infections. Together these findings elucidate a host protectivemechanism mediated by ILC3-derived pro-resolving circuit, including PCTR1, thatis controlled by local neuronal output to regulate tissue resolution tone andmyeloid cell responses.

【原文链接】http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1074761316305143

阅读更多

内容合作请联系

keyanquan@huanqiukexue.com

这里是“科学美国人”中文版《环球科学》服务科研人的微信号“科研圈”。我们：

· 关注科学进展与科研生态

· 推荐重要前沿研究

· 发布科研招聘

· 推送学术讲座与会议预告。

欢迎长按二维码关注。