近日,一項刊登在國際雜志Science上的研究論文中,來(lái)自威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的研究人員通過(guò)研究發(fā)現,一種很少被研究的肺部細胞或可扮演傳感器的角色,將肺部和中樞神經(jīng)系統聯(lián)系起來(lái)從而調節機體免疫反應以應對環(huán)境改變;這種細胞名為肺神經(jīng)內分泌細胞(PNECs),其主要參與了一系列肺部疾病的發(fā)生,包括哮喘、肺動(dòng)脈高壓、囊性纖維化及嬰兒猝死綜合征等。
截止到目前為止,研究人員并不清楚肺神經(jīng)內分泌細胞在活體動(dòng)物中的功能,這項研究中研究人員發(fā)現,肺神經(jīng)內分泌細胞可以在很多動(dòng)物氣管中作為有效的傳感器,這些細胞在氣管上皮細胞中的數量不足1%,而且本文研究發(fā)現,肺神經(jīng)內分泌細胞可以接收、執行并且對環(huán)境刺激物產(chǎn)生反應,比如過(guò)敏原或混進(jìn)空氣中的化學(xué)物質(zhì)等。
闡明肺神經(jīng)內分泌細胞的功能或為后期開(kāi)發(fā)治療一系列肺部系統疾病的新型療法提供思路;研究初期,研究者Sun及其同事首先研究揭示先天性膈疝的發(fā)病原因,這種疾病是一種常見(jiàn)的新生兒缺陷,很多患兒最終都會(huì )因為該病死亡,而那些幸存的患兒出現的癥狀同哮喘癥或肺動(dòng)脈高壓等相似。
隨后研究人員發(fā)現了一對名為ROBO1和ROBO2的基因,此前研究人員這一對基因的突變主要和先天性膈疝發(fā)病相關(guān),而通過(guò)敲除小鼠機體中的ROBO基因,研究者就可以在小鼠機體中模擬先天性膈疝的癥狀表現;與此同時(shí)研究者還發(fā)現,肺神經(jīng)內分泌細胞在ROBO突變體中也處于混亂的狀態(tài),在健康小鼠機體中,肺神經(jīng)內分泌細胞主要可以形成一系列細胞,而在突變體中則不會(huì )。
研究者表示,肺神經(jīng)內分泌細胞的缺失會(huì )引發(fā)ROBO突變的肺部出現較高的免疫反應,而肺神經(jīng)內分泌細胞是唯一已知的在氣管粘膜中同神經(jīng)系統相關(guān)的細胞,但似乎這些細胞是一些分布式的傳感器,可以通過(guò)空氣收集信息進(jìn)而反饋給大腦,更有意思的是,相同的細胞還會(huì )接收來(lái)自大腦處理過(guò)的信號,從而放大神經(jīng)肽類(lèi)的分泌,神經(jīng)肽類(lèi)是一種免疫反應潛在的調節子。
免疫系統的障礙,比如哮喘癥等疾病常常和神經(jīng)肽類(lèi)的水平增加直接相關(guān),研究表明,肺神經(jīng)內分泌細胞可以通過(guò)釋放神經(jīng)肽類(lèi)來(lái)在調節宿主免疫反應上扮演重要角色,這就表明,研究人員或許可以利用肺神經(jīng)內分泌細胞來(lái)設計出新型方法來(lái)調節肺神經(jīng)內分泌細胞從而抑制或改善疾病的進(jìn)展。