两篇Cell 揭秘细胞因子与大脑的“爱恨情仇”!免疫系统中的细胞因子不仅能指挥免疫细胞对抗病原体,还能影响我们的情绪和行为

时间:2025-04-21

来源:100医药网 2025-04-21 09:20

这两项研究提出了一个全新的“免疫-神经”双向调控模型:促炎细胞因子(如IL-17A/C)和抗炎因子(如IL-10、IL-17E)可以在同一神经元上,通过不同受体通路相互拮抗,调节情绪和行为。

最近, 精神内耗 社恐 焦虑症 成了全网热词。年轻人一边在社交媒体上玩梗自嘲,一边默默下单褪黑素和抗抑郁药物。但你可能不知道,这些情绪问题可能和你的免疫系统有直接关系 是的,那个平时负责 打病毒怪兽 的免疫系统,居然偷偷给大脑发 骚扰短信 !

近年研究发现,免疫细胞释放的细胞因子(一种信号分子)不仅能指挥免疫反应,还能直接 入侵 大脑,像调音师一样拨动神经回路的开关。比如银屑病患者在接受抗炎治疗后,皮肤症状缓解了,却莫名出现焦虑加重;自闭症小鼠注射特定细胞因子后,社交能力突然 开挂 。这些现象背后,是免疫系统和神经系统的 跨界合作 还是 相爱相杀 ?

2025年4月,两项发表于《Cell》的研究几乎同步发表,揭示了一个令人震惊的事实:炎症因子 IL-17A、IL-17C,甚至 IL-17E,不仅穿过血脑屏障,还能精准锁定大脑中的关键神经元,从而调控我们的焦虑和社交行为。

研究人员通过两项系统性的动物实验,发现一种名为IL-17的免疫分子,不但能引发免疫反应,还能直接作用于控制情绪与社交行为的大脑区域。这一发现或许能解释,为什么一些治疗皮肤病、类风湿等的抗炎药,会意外地让人焦虑甚至抑郁。这一发现,为我们理解精神疾病的免疫机制提供了重要线索。

实验对象以及流程

首先,在第一篇论文中[1],研究者们使用了多种小鼠模型,包括银屑病(psoriasis)模型和基因编辑小鼠。他们通过局部应用咪喹莫特(IMQ)诱导银屑病样皮肤病变,并同时给予小鼠抗 IL-17RA 抗体治疗,以模拟临床治疗场景。

为了研究细胞因子对杏仁核的影响,研究者们还利用病毒介导的基因表达技术,在特定脑区表达化学遗传工具(DREADDs),从而精确控制特定神经元的活动。

实验结果令人惊讶。研究发现,抗 IL-17RA 抗体治疗虽然减轻了皮肤病变,但却意外地增加了小鼠的焦虑行为。进一步的机制研究表明,这是因为抗 IL-17RA 抗体治疗导致血清中 IL-17A 和 IL-17C 水平升高,而这些细胞因子通过作用于基底外侧杏仁核(BLA)中表达 IL-17RA 的神经元,增强了它们的兴奋性,从而诱发焦虑行为。

图1:IL-17 RA在中枢发挥作用以诱导焦虑行为

正如上图所示,通过化学遗传技术激活 IL-17RA 阳性 BLA 神经元,小鼠在高架十字迷宫(EPM)和明暗箱测试(LDT)中的焦虑行为显著增加。相反,抑制这些神经元的活动则没有明显效果。这表明 IL-17RA 阳性 BLA 神经元在焦虑行为中起着关键的促进作用。

更有趣的是,研究还发现抗炎细胞因子 IL-10 能够通过其受体 IL-10RA,对同一 BLA 神经元群体产生相反的调节作用,降低它们的兴奋性,从而减轻焦虑行为。这种炎症和抗炎细胞因子的双向调节机制,为理解免疫系统如何影响情绪提供了全新的视角。

图2:IL-17A/C通过BLA神经元增强兴奋性,导致焦虑行为

另一项研究[2]则聚焦于社交行为的调控机制。研究者们使用了一系列转基因小鼠模型,通过病毒介导的基因表达和 Cre 重组技术,精确地操控和观察大脑中 IL-17 受体的表达。他们首先利用同源重组和 CRISPR-Cas9 技术,生成了表达 Cre 的小鼠品系,这些小鼠在 IL-17 受体亚基(Il-17ra、Il-17rb 等)的启动子控制下表达 Cre 重组酶。接着,通过向小鼠脑内注射腺相关病毒(AAV),驱动 Cre 依赖的 EGFP 表达,从而可视化大脑中 IL-17 受体亚基的表达模式。

实验结果显示,不同 IL-17 受体亚基在大脑中的表达具有高度的区域特异性。例如,IL-17RA 在皮层深层、海马和杏仁核中表达强烈,而 IL-17RB 则在皮层和丘脑中富集。更重要的是,研究发现 IL-17E 能够通过作用于 IL-17RA 和 IL-17RB 共表达的皮层神经元,增强社交互动行为。正如下图所示,IL-17E 的处理显著增加了小鼠在社交测试中的互动时间,而这种效果在 IL-17RB 条件性敲除小鼠中被完全阻断。

图3:IL-17A诱导IL-17E表达,调节皮层神经元活动,改善社交行为

研究还发现,IL-17A 能够促进 IL-17E 在皮层神经元中的表达,从而形成一个正向调节回路,进一步增强社交行为。这一发现不仅揭示了 IL-17 家族细胞因子在大脑中的新功能,还为治疗神经发育障碍(如自闭症)提供了潜在的治疗靶点。

理论与临床意义

这两项研究提出了一个全新的 免疫-神经 双向调控模型:促炎细胞因子(如IL-17A/C)和抗炎因子(如IL-10、IL-17E)可以在同一神经元上,通过不同受体通路相互拮抗,调节情绪和行为。

这一发现不仅拓展了我们对焦虑症、自闭症等精神疾病发生机制的理解,也为临床上使用抗IL-17药物时可能出现的焦虑副作用提供了解释。此外,它还提示我们:未来的情绪调节治疗,或许可以从调控免疫因子入手,实现更安全、精准的干预。

最后,如果你下次焦虑到想砸手机,不妨告诉自己: 是细胞因子在造反,不是我不努力! 科学告诉你,放过自己,或许该去查查免疫指标了。

参考资料:

1. Byeongjun Lee et al, , Cell (2025). DOI: 10.1016/j.cell.2025.03.005.

2. Yunjin Lee et al, ., Cell (2025). DOI: 10.1016/j.cell.2025.03.006.

版权声明 本网站所有注明“来源:100医药网”或“来源:bioon”的文字、图片和音视频资料,版权均属于100医药网网站所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,否则将追究法律责任。取得书面授权转载时,须注明“来源:100医药网”。其它来源的文章系转载文章,本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

87%用户都在用100医药网APP 随时阅读、评论、分享交流 请扫描二维码下载->

100医药网 www.100yiyao.net
版权所有 © 2019-2020 Design by Dongyan