皮肤中的神经末梢有助于抵抗皮肤感染
普遍认为疼痛是一件坏事。除了令人不快的感觉外,疼痛还与健康问题相关,并且会影响日常活动。但是发表在《细胞》杂志上的一项新研究揭示了以前闻所未闻的疼痛的另一面。匹兹堡大学(UPIT)的研究人员使用光遗传学小鼠模型发现,疼痛在先天免疫中起着重要作用,并且可以触发早期形式的免疫反应,从而防止感染扩散。
有关疼痛的事实
多年来,科学家一直认为炎症是疼痛的结果。他们将疼痛定义为某种因需要而演变而来的东西,以便身体能够以某种方式警告大脑有害的刺激。疼痛也成为人体的主要SOS信号,每当身体部位或器官受伤或无法正常运行时,它就会提醒大脑。
疼痛可大致分为伤害性疼痛,神经性疼痛或“其他”类型的疼痛。伤害性疼痛是指由组织损伤引起并由神经系统报告给大脑的一种疼痛。另一方面,当神经系统本身由于机械侮辱而遭受损害时,就会引发神经性疼痛。与伤害性疼痛不同,神经性疼痛通常是慢性的,因为神经不能很好地愈合。
不属于任何类别的任何一种疼痛都归为“其他”类型的疼痛。这些是由功能性疼痛障碍引起的常见问题。其中一个例子是纤维肌痛(肌肉骨骼疼痛),这是一种神经系统功能障碍,会引起广泛的身体疼痛,其潜在机制尚不清楚。纤维肌痛被认为是神经性的,因为它在没有神经损伤的情况下发展。
但是根据最近的研究,疼痛的功能远不只是作为组织或神经损伤的信号。现在,科学家们正在学习,疼痛对于宿主防御和抵抗微生物病原体的免疫力也很重要。(相关:痛苦使您沮丧吗?研究人员发现,大脑的某些区域与疼痛和抑郁情绪有关。)
痛觉神经细胞激活新型免疫
在他们的研究中,UPIT研究人员开发了一种动物模型,可以使用蓝光轻松激活皮肤中的痛觉神经元。在没有病原体的情况下,通过简单的光刺激,研究人员发现这些神经元的激活触发了一种叫做CGRP的蛋白质的释放。CGRP具有在任何地方产生免疫细胞的能力,这表明皮肤中的痛觉神经元可以检测病原体并激活不同于科学家已知的免疫反应。
研究人员报道,在白色念珠菌和金黄色葡萄球菌的存在下,痛觉神经元启动了免疫反应来抵抗感染。神经元还向脊髓发送信号,然后脊髓回传到皮肤并激活感染部位周围的免疫防御。研究人员将这一事件称为“预期免疫”,有助于控制感染。
该研究的资深作者丹尼尔·卡普兰(Daniel Kaplan)说:“这表明免疫和神经系统在宿主防御中协同发挥作用。”“这些发现也可能对开发针对自身免疫性皮肤病(如牛皮癣)的更具体疗法具有重要意义。”
第一作者乔纳森·科恩(Jonathan Cohen)还说,在这种特殊情况下,神经系统的介入是有利的,因为在人体中发现的神经元网络可以在几毫秒内传达信息。相比之下,免疫细胞需要数小时或数天才能完成相同的工作。