2024年5月20日,军事科学院军事医学研究院李慧艳、张宇程、周涛共同通讯在Cell发表题为Innervation of nociceptor neurons in the spleen promotes germinal center responses and humoral immunity的文章 ,揭示了一种新的调节体液免疫的神经免疫连接。通过细致的组织清理和先进的成像技术,作者证明痛觉神经元广泛支配脾脏,其纤维沿着血管到达B细胞区。这些伤害感受器主要来源于左侧T8–T13背根神经节(DRG),与脾脏形成特定的神经连接。
在免疫反应后,切除痛觉神经元导致生发中心(GC)B细胞、脾浆细胞和抗原特异性抗体产生显著减少,强调了这些神经元在促进脾GC反应和体液免疫中的关键作用。相反,激活左侧(脾脏同侧)胸椎T8–T13 DRG中的痛觉神经元显著增强了GC反应和抗体滴度。从机制上讲,作者揭示了由抗原诱导的前列腺素E2(PGE2)在脾脏中积聚引发的一个引人注目的级联反应,该反应激活痛觉神经元以释放神经肽降钙素基因相关肽(CGRP)。CGRP反过来通过其异二聚体受体CALCRL-AMP1作用于B细胞,激活cAMP信号通路并促进GC反应的早期阶段。值得注意的是,在免疫的初始阶段外源性给予CGRP增强了GC反应,而CGRP受体拮抗剂或B细胞中Calcrl的条件敲除损害了体液免疫。
最后,作者证明了饮食中的辣椒素,作为一种天然的TRPV1激动剂,以痛觉神经元依赖的方式增强了脾脏GC反应和抗流感免疫。喂食含辣椒素饮食的小鼠表现出GC B细胞、脾浆细胞和流感特异性抗体的增强,导致病毒载量减少,肺部病理减轻,并提高了病毒攻击后的存活率。而当切除左侧T8–T13 DRG中的痛觉神经元时,这种保护作用被消除,强调了伤害感受器激活和体液免疫增强之间的因果关系。
总的来说,这项开创性的研究揭示了一种痛觉神经元通过DRG-脾脏神经连接调节体液免疫的途径。作者剖析了这种神经免疫互作背后的细胞和分子机制,为靶向痛觉神经系统以增强宿主防御或治疗B细胞介导的自身免疫性疾病提供了令人信服的理由。这项工作为利用神经和免疫系统之间的双向通信来调节体液免疫和开发新的治疗策略开辟了新的途径。