神奇！新研究揭示：神經系統或可替代抗生素抑制細菌感染

來源：生物探索作者：人氣：-發表時間：2021-05-28 13:28:00【大中小】

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，揭示了神經系統感知局部細菌感染并迅速激活免疫反應的新機制。

在傳統印象里，神經系統只是信息的接收者和傳遞者，然而它其實并沒有如此“單純”。新研究發現，當遭遇細菌侵襲后，人體神經組織就會啟動 “感知和警報”系統，在感染數小時內將預警信息快馬加鞭的遞送給身體各組織器官。

為了提供神經系統“雷厲風行”的有效證據，科研人員構建了高度技術性的體內感染模型，分析了腎臟感染觸發脾臟感染的連鎖反應時間。發現在腎臟發生尿毒癥性大腸桿菌（UPEC）感染的4小時內，就會在脾臟會觸發IFNγ反應。

然而有趣的是，研究數據暗示，由腎臟感染觸發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進行了染色后發現，腎臟被細菌感染后，一種細菌所表達的特定毒素“α-溶血素”就會直接或間接的激活神經元，導致脾臟中IFNγ增加，并使UPEC感染的腎上皮細胞產生炎癥信號，從而利用脾神經極速將信息傳送至脾臟。

接下來，研究人員想一探細菌性腎臟感染激活感覺神經系統的確切分子機制到底為何。

早期研究發現，UPEC 外毒素α-溶血素（HlyA）可在體內表達，并會對腎臟感染的早期動力學產生影響。為此，研究人員分離了原代背根神經節（DRG）細胞，并用UPEC菌株LT004直接感染DRG細胞。
研究發現 HlyA可以通過直接刺激神經免疫軸，或通過感染腎上皮細胞釋放胞外ATP（eATP）間接觸發全身性免疫調節反應。因此HlyA的表達對于細菌感染后觸發腎臟和脾臟之間神經驅動至關重要。