哈佛大學醫學院研究人員領導的一項最新研究對大腦如何意識到體內存在感染有了新的啟示。該研究小組通過對小鼠的研究發現，一小群氣道神經元在通知大腦關於流感感染方面發揮著關鍵作用。他們還觀察到了從肺部到大腦的二級通路的證據，該通路在感染後期變得活躍。

這項研究最近發表在《自然》雜誌上。

儘管大多數人每年都會生病幾次，但關於大腦如何喚起生病感覺的科學知識已經落後於其他身體狀態的研究，如飢餓和口渴。這篇論文代表了理解感染期間大腦與身體聯繫的關鍵第一步。

“這項研究幫助我們開始了解病原體檢測的基本機制，以及它與神經系統的關係，到目前為止，這在很大程度上是神秘的，”高級作者、HMS的Blavatnik研究所的細胞生物學教授和霍華德-休斯醫學研究所的一名調查員Stephen Liberles說。

該研究結果還揭示了非甾體抗炎藥（如布洛芬和阿司匹林）如何緩解流感症狀。如果這些結果能夠轉化為人類，這項工作可能對開發更有效的流感療法具有重要意義。

Liberles實驗室對大腦和身體如何溝通以控制生理學感興趣。例如，它以前曾探索過大腦如何處理來自內部器官的感覺信息，以及感覺線索如何能喚起或抑制噁心的感覺。

在新的論文中，研究人員將注意力轉向大腦控制的另一種重要疾病類型：呼吸道感染引起的疾病。

利伯勒斯解釋說，在感染期間，大腦在身體出現免疫反應時，會協調各種症狀。這些症狀可能包括廣泛的症狀，如發燒、食慾下降和昏昏欲睡，以及具體的症狀，如呼吸道疾病的鼻塞或咳嗽，或胃腸道疾病的嘔吐或腹瀉。

該小組決定把重點放在流感上，這是一種呼吸道病毒，是美國每年數以百萬計的疾病和醫療訪問的來源，並導致數以千計的人死亡。

通過在小鼠身上進行的一系列實驗，第一作者Na-Ryum Bin，Liberles實驗室的HMS研究員，確定了嵌入舌咽神經的一小部分神經元群體，該神經從喉嚨到大腦。

重要的是，他發現這些神經元是向大腦發出流感感染信號所必需的，並且具有稱為前列腺素的脂質受體。小鼠和人類在感染期間都會製造這些脂質，它們是布洛芬和阿司匹林等藥物的目標。

切斷舌咽神經，消除神經元，阻斷這些神經元中的前列腺素受體，或用布洛芬治療小鼠，同樣可以減少流感症狀並增加存活率。

這些發現共同表明，這些氣道神經元檢測到流感感染期間製造的前列腺素，並成為從喉嚨上部到大腦的通信管道。

“我們認為這些神經元轉達了那裡有病原體的信息並啟動了控制疾病反應的神經迴路，”Liberles說。

這些結果為布洛芬和阿司匹林等藥物如何減少流感症狀提供了解釋–並表明這些藥物甚至可能提高生存率。

研究人員發現了另一個潛在疾病途徑的證據，這個途徑從肺部到大腦。他們發現，隨著病毒滲入呼吸系統的深入，它似乎在感染的第二階段變得活躍。這個額外的途徑不涉及前列腺素，該小組驚訝地發現。處於第二階段感染的小鼠對布洛芬沒有反應。

作者說，這些發現表明，如果科學家能夠開發出針對額外途徑的藥物，就有機會改善流感治療。

這項研究提出了一些問題，Liberles及其同事表示將在隨後重點調查研究。

其中一個問題是這些發現將如何轉化為人類所用，雖然小鼠和人類有很多共同的基本感覺生物學，包括擁有舌咽神經，但Liberles強調，研究人員需要進行進一步的遺傳和其他實驗，以確認人類擁有與小鼠研究中看到的相同的神經元群體和途徑。

如果這些發現能在人類身上得到復制，就有可能開發出同時解決流感感染的前列腺素和非前列腺素途徑的療法。

Liberles說：”如果能找到一種方法來抑制這兩種途徑，並將它們用於協同作用，這將是令人難以置信的，並有可能帶來變革。”

Bin已經在深入研究非前列腺素途徑的細節，包括所涉及的神經元，目的是找出如何阻止它。他還想確定在初始途徑中產生前列腺素的氣道細胞，並對它們進行更深入的研究。

Liberles很高興能探索體內病態途徑的全部多樣性，以了解它們是否專門針對不同類型和部位的感染。他說，對這些途徑的更深入了解可以幫助科學家學習如何操縱它們來更好地治療一系列的疾病。