长期以来，人们一直认为神经和免疫系统是人体中独立的实体，但是新的研究发现两者之间存在直接的细胞相互作用。哈佛医学院，麻省理工学院和哈佛大学的科学家以及MGH，麻省理工学院和哈佛大学的Ragon研究所的科学家发现，痛觉神经元围绕着小鼠的淋巴结，并且可以调节这些小器官的活性，从而是免疫系统的关键部分。

发表在《细胞》杂志上的这项新研究揭示了介导神经系统与免疫系统之间串扰的细胞。它还为神经系统如何调节免疫反应(例如在感染期间)铺平了道路。

Alex Shalek说：“一旦您开始理解这些系统的结构以及它们进行生物学握手的机制是什么，它确实为思考如何合理地调节这些相互作用提供了巨大的机会，” Alex Shalek说道。 ，该研究的共同资深作者，博德研究所成员，拉贡成员和化学副教授，医学工程与科学研究所的核心成员以及科赫综合癌症研究所的壁画成员。麻省理工学院。

哈佛大学医学院免疫病理学教授，拉贡研究所的项目负责人乌尔里希·冯·安德里安(Ulrich von Andrian)是该研究的共同资深作者。冯·安德里安实验室的博士后研究员黄思宜是该论文的共同第一作者。

照亮淋巴结

先前的研究指出神经元与淋巴结之间可能存在联系。在这项新研究中，研究小组使用了多种方法，包括高级成像，逆行追踪，单细胞RNA测序和光遗传学，来绘制小鼠淋巴结内神经元，免疫细胞和其他类型细胞之间的联系。他们发现起源于称为背根神经节的脊髓区域的感觉神经元形成了一个网状结构，该网状结构在整个淋巴结的外围神经支配或形成连接。

在背根神经节的数千个感觉细胞中，该小组只发现了少数在单个淋巴结中有助于这种耦合的感觉细胞。哈佛大学和麻省理工学院的研究生卡莉·齐格勒(Carly Ziegler)说：“我们在大海捞针中发现了20根左右的针，它们正支配着淋巴结。” “鉴定和挑选出多种神经元中的特定细胞体确实具有挑战性。”

通过使用单细胞RNA测序来分析这些感觉细胞的基因表达，研究小组发现这些细胞主要是痛觉神经元。进一步的分析表明，这些神经元表达的基因高度不同，与神经支配皮肤的感觉神经元相比，它们表达的突触蛋白和细胞表面分子也不同，这表明细胞与细胞之间的通讯方式不同。

为了确定神经元是否与淋巴结相互作用，研究人员在小鼠中诱导了人工免疫反应，并发现痛觉神经元通过增大淋巴结内的密度来做出反应。这表明感觉神经元可以感知并有效地响应淋巴结的变化。

科学家们还发现这种交流是双向的：神经元本身可以调节淋巴结中的细胞。研究人员利用光遗传学激活了这些神经元，并观察了淋巴结特定细胞(包括内皮细胞)中基因表达的变化。

该发现表明这些神经元不只是旁观者。齐格勒说：“我们发现它们实际上可以改变淋巴结的许多局部环境，并且似乎特别影响特定的细胞和结构。”

研究人员正在继续了解这些神经元在淋巴结中的作用，例如它们正在使用哪些机制与淋巴结相互作用，它们是否动员了免疫系统的特定部分以及这些细胞回路如何发生?缺乏或功能失调。

该研究还为研究人员提供了解剖人体其他系统之间联系的框架。Shalek说：“我们开始弄清楚如何组合来自多个领域的工具箱。” “这将帮助我们获得新的生物学见解，了解我们的身体如何作为一个单一的集成系统工作。”