了解免疫系统细胞在健康消化道中所起的作用,和它们与邻近神经细胞的互作机制,有可能增进针对肠道易激综合症(irritablebowelsyndrome,IBS)的新疗法。
文献来源:CrosstalkbetweenMuscularisMacrophagesandEntericNeuronsRegulatesGastrointestinalMotility.
近日来自宾夕法尼亚州立大学医学院的研究人员与其他的科学家们报道称,发现巨噬细胞在调控结肠收缩,推动消化物质通过消化道中起作用。
肠肌层中包括有1种特殊的巨噬细胞。虽然已知这些细胞与腹部手术后的炎症有关联,对它们在正常结肠功能中的作用却其实不清楚。
“由于很难从肠组织中分离出肌层巨噬细胞,Cell:揭示巨噬细胞新功能,对这些细胞的功能知之甚少,”微生物学和免疫学助理教授MilenaBogunovic说。
消化物质借助于肠肌的收缩和舒张移动通过肠道。这些收缩的模式和频率遭到来自肠神经系统信号的控制。而在肠易激综合征患者中,这些信号过度激活,放大了刺激。
研究人员开发了1种方法耗尽小鼠肠道中的肌层巨噬细胞来肯定它们的功能。他们将研究结果发表在7月17日的《细胞》(Cell)杂志上。
“我们视察发现,耗尽巨噬细胞后正常的肠道运动产生紊乱,Cell:揭示巨噬细胞新功能,这有多是由于肌肉收缩不调和而至,表明巨噬细胞调控了肠道运动,”Bogunovic说。
在确证了巨噬细胞在消化道功能中的作用后,研究人员调查了这类调控产生的机制。他们比较了不同类型巨噬细胞的遗传密码,找到了1些在肌层巨噬细胞中高度活跃的非免疫基因,鉴别出了BMP2。BMP2是控制器官发育的1个蛋白质家族的成员。
阻断BMP2的作用重现了移除巨噬细胞所产生的影响,证实这1蛋白质调控了肠道运动。研究人员证实,BMP2激活了相邻神经细胞——肠神经元表达的BMP受体(BMPR)。肠神经元则转而分泌了1种叫做CSF1的蛋白来支持巨噬细胞。
“两种完全不同的细胞类型相互帮助推动了1个关键的功能,调控了肠道生理学,”Bogunovic说。
研究人员发现,肠道中1些有助健康消化的“好”细菌调和了两种细胞类型之间的相互作用。给予小鼠抗生夙来杀死这些细菌,会阻断巨噬细胞和神经元之间的通讯,导致BMP2和CSF1生成降落,肠道收缩遭到破坏。
在小鼠中恢复这些“好”细菌,则逆转了巨噬细胞和神经元之间的毛病通讯,表明巨噬细胞和神经系统之间的对话可随细菌环境变化而产生改变。
肠道中细菌环境的改变是肠道易激综合症的1个潜伏病因。
“通过更好地了解神经系统细胞、肌层巨噬细胞和来自于肠道内部的信号之间的相互影响,我们或许能够找到1些肠道易激综合症的防治新方法,”Bogunovic说。
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