壓力下的腦如何削弱免疫系統

壓力會導致腸道微生物失調，進而引發炎癥，使得機體抵御感染的能力下降。

壓力使人感到不適，而腸道微生物可能是罪魁禍首。一項小鼠研究提示腦暴露于壓力時會關閉腸道中的特定腺體，影響腸道細菌，并波及整個免疫系統。

愛爾蘭科克大學的神經科學家約翰·克萊恩（John Cryan）對這項研究給予了高度評價，認為它是“一個技術上的杰作”。大多數有關腸-腦關聯的研究都聚焦于細菌如何影響腦，因此克萊恩很歡迎這種有關心理狀態如何“自上而下”控制細菌的研究。“這是腸-腦謎團中非常酷的一部分。”他說道。該研究于2024年8月8日發表于《細胞》（Cell）雜志。

腸-腦密語

研究者早就知道腸道和腦之間存在“對話”。在壓力下，腦會促使激素釋放，從而引發腸道疾病，如炎癥性腸病。同時，腸道中的一些細菌也能夠釋放化學信號，影響腦和行為。然而，神經細胞的溝通途徑尚不完全清楚。

為深入了解這一點，德國圖賓根馬克斯 · 普朗克生物控制論研究所的神經科學家伊凡·德·阿拉約（Ivan de Araujo）和同事們聚焦于腸壁中的十二指腸腺（又稱為布路納氏腺）。目前人們對這些腺體了解不多，只知道它們會產生黏液，并包含許多神經元。

德 · 阿拉約的團隊發現，切除小鼠的十二指腸腺會增加其感染風險，同時導致炎癥指標升高，這類與免疫相關的化學物質或細胞具有損害組織的能力。研究團隊在人類中也觀察到相似的結果：從包含十二指腸腺的腸道部分切除腫瘤的人，其白細胞水平（一種炎癥指標）高于從其他部位切除腫瘤的人。

管家細菌

研究者在仔細研究切除十二指腸腺的小鼠后，發現其小腸中的乳桿菌屬細菌被清除了。在健康的胃腸道中，乳桿菌會刺激產生一類蛋白質，用作腸道細胞之間的“填縫劑”，使得腸內容物不進入血流，同時能夠吸收特定的營養物質。“如果乳桿菌被清除，那么腸道就會‘滲漏’，不應該跨越腸壁的物質也會進入血流。”德 · 阿拉約說道。免疫系統會進一步攻擊這些外來的分子，導致十二指腸腺被切除的小鼠產生炎癥和疾病。

研究團隊隨后對十二指腸腺的神經細胞展開研究，發現這些神經細胞與迷走神經中的纖維相連接，這提示可能存在腸道和腦之間的交流通道。這些纖維直接進入了腦中的杏仁核，這一腦區與情緒和壓力下的應激反應有關。

將保留有完整十二指腸腺的小鼠暴露于慢性壓力下，也會產生與切除該腺體同樣的效果：乳桿菌的水平下降，而炎癥增加。這提示壓力會關閉十二指腸腺的功能。

溝通路徑

海法以色列理工學院的神經免疫學家阿斯亞 · 勞斯（Asya Rolls）訝異于腦、十二指腸腺、細菌和免疫系統之間的直接聯系：“這種聯系的特異化程度很驚人。”但她也提醒道，小鼠中的路徑并不一定與人類的情況一致。

費城賓夕法尼亞大學的微生物學家和神經科學家克里斯托夫 · 泰伊斯（Christoph Thaiss）表示：“這篇論文很鼓舞人心。”理解腦和腸道間的特異通路能夠進一步破解為何有些人比其他人更能抵抗壓力等問題。

德 · 阿拉約認為這項研究能夠幫助治療與壓力相關的疾病，包括炎癥性腸病。他的團隊目前正在研究慢性壓力是否會影響嬰兒的這一通路，因為嬰兒通過母乳獲得乳桿菌。他說：“我們對這些腺體在生命早期對正常發育和免疫反應具有重要意義這一觀點感到興奮。”

資料來源 Nature